Download autoinmunidad humana

AUTOINMUNIDADHUMANA
Título original: Autoinmunidad Humana
Autores: Federico Navajas Luque. Facultativo Especialista de Área de Laboratorio de Diagnóstico Clínico
Joaquín Cano Medina. T.S.S. de Laboratorio de Diagnóstico Clínico.
Edita e imprime: FESITESS ANDALUCÍA
C/ Armengual de la Mota 37
Oficina 1
29007 Málaga
Teléfono/fax 952 61 54 61
www.fesitessandalucía.es
ISBN: 978-84-694-4545-7
Diseño y maquetación: Alfonso Cid Illescas
Edición Octubre 2011
ÍNDICE
UNIDADDIDÁCTICAI
PRESENTACIÓNYMETODOLOGÍADELCURSO
1.1 Sistema de Cursos a Distancia
9 11 1.2 Orientaciones para el estudio
12 1.3 Estructura del Curso
14 UNIDADDIDÁCTICAII
SISTEMAINMUNE.INTRODUCCIÓN
17 2.1 Introducción Sistema Inmune
19 2.2 Respuesta Inmune inespecífica
19 2.3 Respuesta inmune específica
20 2.4 Concepto de antígeno y hapteno
24 2.5 Inmunopatología
24 UNIDADDIDÁCTICAIII
CÉLULASINMUNOCOMPETENTES
3.1 Introducción células inmunocompetentes
29 31 3.2 Linfocitos T y B
31 3.3 Células asesinas naturales (NK)
37 3.4 Células mielomonocíticas
38 3.5 Distribución de las Células Inmunocompetentes
41 UNIDADDIDÁCTICAIV
INMUNOGLOBULINA
4.1 introducción Inmunoglobulina
47 49 4.2 Estructura de las Inmunoglobulina
50 4.3 Características de los distintos tipos de Inmunoglobulina
52 4.4 Estructura espacial de las Inmunoglobulina
55 4.5 Subclases de Inmunoglobulina
56 4.6 Distribución de las Inmunoglobulina
57 4.7 Superfamilias de las Inmunoglobulina
57 4.8 Función de las Inmunoglobulina
57 4.9 Propiedades y función de cada una de las Inmunoglobulina
62
UNIDADDIDÁCTICAV
GENÉTICADELASINMUNOGLOBULINA
5.1 Introducción genética de las Inmunoglobulina
65 67 5.1 Genes implicados en la síntesis de Inmunoglobulina
67 5.2 Reordenamiento de los segmentos génicos de las Inmunoglobulina
68 5.3 Causas de la diversidad de las Inmunoglobulina
72 5.4 Exclusión alélica en la síntesis de Inmunoglobulina
73 5.5 Anticuerpos monoclonales producidos por Hibridomas
74 UNIDADDIDÁCTICAVI
SISTEMADEHISTOCOMPATIBILIDAD
6.1 Introducción sistema de histocompatibilidad
77 79 6.2 Estructura de las moléculas de histocompatibilidad
79 6.3 Genética del complejo mayor de histocompatibilidad
83 6.4 Método serológico
86 6.5 Métodos de bilogía molecular
87 6.6 Métodos celulares
87 6.7 Mecanismos de generación del polimorfismo
88 6.8 Función de las moléculas de histocompatibilidad
89 UNIDADDIDÁCTICAVII
PROCESAMIENTODEANTÍGENOS
91 7.1 Introducción procesamiento de antígenos
93 7.2 CÉLULAS PRESENTADORAS DE ANTÍGENO
93 7.3 Captación y procesamiento de antígeno
95 7.4 Biosíntesis de las moléculas del MHC
96 UNIDADDIDÁCTICAVIII
RECEPTORDECÉLULAST
8.1 Introducción receptor de células T
8.2 Enfermedades asociadas al complejo TCR/CD3
UNIDADDIDÁCTICAIX
MOLÉCULASDEADHERENCIA
9.1 Introducción moléculas de adherencia
101 103 105 107 109 9.2 Moléculas de adhesión celular
110 9.3 Interacción leucocito-endotelio en la inflamación
111
UNIDADDIDÁCTICAX
CITOCINASYQUIMIOCINAS
10.1 Introducción
117 119 10.2 Citocinas
119 10.3 Quimiocinas
126 10.4 Receptores de las citocinas
127
UNIDADDIDÁCTICAXI
ACTIVACIÓNLINFOCITOST
135 11.1 Introducción activación linfocitos T
137 11.2 Fenómenos de interacción celular
137 11.3 Transmisión de señales
138 UNIDADDIDÁCTICAXII
ACTIVACIÓNCÉLULASNK
145 12.1 Introducción
147 12.2 Función citotóxica de las células NK
147 12.3 Función secretora de las células NK
148 12.4 Receptores activadores de células NK
148 12.5 Activación NK y respuesta inmune innata
152 UNIDADDIDÁCTICAXIII
SISTEMADELCOMPLEMENTO
13.1 Introducción sistema del complemento
157 13.2 Activación del complemento
157 13.3 Receptores para factores del complemento
161 13.4 Funciones del complemento
162 UNIDADTEMÁTICAXIV
CITOTOXICIDAD
165 14.2 Fase de adhesión intercelular
166 14.3 Fase de activación de células efectoras
167 14.4 Fase lítica
167 14.5 Lisis mediada por macrófagos
168 171 15.1 Introducción
173 15.2 Tolerancia central en linfocitos T
175 15.3 Tolerancia periférica (postímica) de linfocitos T
176 15.4 Tolerancia central de linfocitos B
176 15.5 Tolerancia periférica de linfocitos B
176 UNIDADDIDÁCTICAXVI
FILOGENIASISTEMAINMUNE
163 14.1 INTRODUCCIÓN CITOTOXICIDAD
UNIDADTEMÁTICAXV
TOLERANCIAINMUNOLÓGICA
155 177 16.1 Introducción
179 16.2 Mecanismos de defensa
180
UNIDADDIDÁCTICAXVII
MÉTODOSBASADOSENUNIÓNANTÍGENO‐ANTICUERPO
183 17.1 Introducción
185 17.2 Técnicas de precipitación
185 17.3 Técnicas de aglutinación
187 17.4 Técnicas de inmunofluorescencia
187 17.5 Técnica de radioinmunoensayo
189 17.6 Técnica de enzimoinmunoensayo
190 17.7 Técnicas nefelométricas
190 17.8 Selección de células unidas a un anticuerpo
191 17.9 Técnicas usadas en el aislamiento de anticuerpos o antígenos puros
191 17.10 Inmunoprecipitación e inmunoblotting
191 17.11 Otras técnicas basadas en la unión antígeno-anticuerpo
192 17.12 Técnicas de biología molecular útiles en inmunología
193 UNIDADDIDÁCTICAXVIII
AUTOINMUNIDAD
195 18.1 Introducción
197 18.2 Criterios que definen las enfermedades autoinmunes
197 18.3 Clasificación de enfermedades autoinmunes
199 18.4 Mecanismos patogénicos en las enfermedades autoinmunes
201 UNIDADDIDÁCTICAXIX
ENFERMEDADESAUTOINMUNES
209 19.1 Tiroiditis de Hashimoto
211 19.2 Anemia perniciosa (Anemia por déficit de vitamina B12)
213 19.3 Anemia por déficit de ácido fólico
215 19.4 Enfermedad de Addison
216 19.5 Diabetes tipo I
217 19.6 Artritis Reumatoide
217 19.7 Lupus Eritematoso Sistémico
219 19.8 Dermatomiositis
227 19.9 Síndrome de Sjögren
227 19.10 Síndrome de Reiter
229 19.11 Síndrome de Goodpasture
230 19.12 Síndrome de Guillain-Barré
230 19.13 Esclerosis Múltiple
231 19.14 Miastenia grave
231 19.15 Enfermedad de Graves
232 19.16 Artritis Psoriásica (Psoriasis)
232 19.17 Granulomatosis de Wegener (GW)
233 19.18 Esclerodermia
234 19.19 Enfermedad celíaca
234 19.20 Mixedema primario (Hipotiroidismo severo)
235 19.21 Gastritis Atrófica Autoinmune
235 19.22 Anemia Hemolítica Autoinmune (AHAI)
236 19.23 Pénfigo Vulgar
236 UNIDADDIDÁCTICAXX
ESTUDIODELOSAUTOANTICUERPOS
20.1 Estudio de los Auto-Anticuerpos
239 20.2 Estructuras nucleares y citoplasmáticas más relevantes
240
20.3 Orgánulos subcelulares más relevantes
243 20.4 Componentes de órganos más relevantes
245 20.5 Pruebas de laboratorio
249 CUESTIONARIO
Cuestionario
237 259 261
UNIDADDIDÁCTICAI
PRESENTACIÓNYMETODOLOGÍADELCURSO
AutoinmunidadHumana
Presentación,normasyprocedimientosdetrabajo.
Introducción
Antes de comenzar el Curso, es interesante conocer su estructura y el método que
se ha de seguir. Este es el sentido de la presente introducción.
Presentación
1. Sistema de Cursos a Distancia
En este apartado aprenderá una serie de aspectos generales sobre las técnicas de
formación que se van a seguir para el estudio.
2. Orientaciones para el estudio.
Si usted no conoce la técnica empleada en los Cursos a Distancia, le
recomendamos que lea atentamente los epígrafes siguientes, los cuales le ayudarán a
realizar el Curso en las mejores condiciones. En caso contrario, sólo tiene que seguir los
pasos que se indican en el siguiente índice:
Se dan una serie de recomendaciones generales para el estudio y las fases del
proceso de aprendizaje propuesto por el equipo docente.
3. Estructura del Curso
Mostramos cómo es el Curso, las Unidades Temáticas de las que se compone, el
sistema de evaluación y cómo enfrentarse al tipo test.
1.1SistemadeCursosaDistancia
1.1.1RégimendeEnseñanza
La metodología de Enseñanza a Distancia, por su estructura y concepción, ofrece
un ámbito de aprendizaje donde pueden acceder, de forma flexible en cuanto a ritmo
individual de dedicación, estudio y aprendizaje, a los conocimientos que profesional y
personalmente le interesen. Tiene la ventaja de estar diseñada para adaptarse a las
disponibilidades de tiempo y/o situación geográfica de cada alumno. Además, es
participativa y centrada en el desarrollo individual y orientado a la solución de problemas
clínicos.
La Formación a Distancia facilita el acceso a la enseñanza a todos los Técnicos
Especialistas/Superiores Sanitarios.
1.1.2CaracterísticasdelCursoydelalumnadoalquevadirigido
Todo Curso que pretenda ser eficaz, efectivo y eficiente en alcanzar sus objetivos,
debe adaptarse a los conocimientos previos de las personas que lo estudiarán (lo que
saben y lo que aún no han aprendido). Por tanto, la dificultad de los temas presentados se
ajustará a sus intereses y capacidades.
Un buen Curso producirá resultados deficientes si lo estudian personas muy
diferentes de las inicialmente previstas.
Los Cursos se diseñan ajustándose a las características del alumno al que se dirige.
11 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
1.1.3OrientacióndelosTutores
Para cada Curso habrá, al menos, un tutor al que los alumnos podrán dirigir todas
sus consultas y plantear las dificultades.
Las tutorías están pensadas partiendo de la base de que el aprendizaje que se
realiza en esta formación es totalmente individual y personalizado.
El tutor responderá en un plazo mínimo las dudas planteadas a través de correo
electrónico exclusivamente.
Diferenciamos para nuestros Cursos dos tipos de tutores:

Académicos. Serán aquellos que resuelvan las dudas del contenido del Curso,
planteamientos sobre cuestiones test y casos clínicos. El tutor resuelve las
dudas que se plantean por correo electrónico.

Orientadores y de apoyo metodológico. Su labor se centrará
fundamentalmente en cuestiones de carácter psicopedagógicas, ayudando al
alumno en horarios, métodos de trabajo o cuestiones más particulares que
puedan alterar el desarrollo normal del Curso. El tutor resuelve las dudas que
se plantean por correo electrónico.
1.2Orientacionesparaelestudio
Los resultados que un estudiante obtiene no están exclusivamente en función de
las aptitudes que posee y del interés que pone en práctica, sino también de las técnicas de
estudio que utiliza. Aunque resulta difícil establecer unas normas que sean aplicables de
forma general, es más conveniente que cada alumno se marque su propio método de
trabajo, les recomendamos las siguientes que pueden ser de mayor aprovechamiento.
Por tanto, aún dando por supuestas la vocación y preparación de los alumnos y
respetando su propia iniciativa y forma de plantear el estudio, parece conveniente
exponer algunos patrones con los que se podrá guiar más fácilmente el desarrollo
académico, aunque va a depender de la situación particular de cada alumno y de los
conocimientos de la materia del Curso:
Decidir una estrategia de trabajo, un calendario de estudio y mantenerlo con
regularidad. Es recomendable tener al menos dos sesiones de trabajo por semana.
12

Elegir el horario más favorable para cada alumno. Una sesión debe durar
mínimo una hora y máximo tres. Menos de una hora es poco, debido al tiempo
que se necesita de preparación, mientras que más de tres horas, incluidos los
descansos, puede resultar demasiado y descendería el rendimiento.

Utilizar un sitio tranquilo a horas silenciosas, con iluminación adecuada, espacio
suficiente para extender apuntes, etc.

Estudiar con atención, sin distraerse. Nada de radio, televisión o música de
fondo. También es muy práctico subrayar los puntos más interesantes a modo
de resumen o esquema.
AutoinmunidadHumana
a) Fase receptiva.

Observar en primer lugar el esquema general del Curso.

Hacer una composición de lo que se cree más interesante o importante.

Leer atentamente todos los conceptos desarrollados. No pasar de uno a
otro sin haberlo entendido. Recordar que en los Cursos nunca se incluyen
cuestiones no útiles.

Anotar las palabras o párrafos considerados más relevantes empleando un
lápiz o rotulador transparente. No abusar de las anotaciones para que sean
claras y significativas.

Esquematizar en la medida de lo posible sin mirar el texto el contenido de
la Unidad.

Completar el esquema con el texto.

Estudiar ajustándose al horario, pero sin imbuirse prisas o impacientarse.
Deben aclararse las ideas y fijarse los conceptos.

Resumir los puntos considerados primordiales de cada tema.

Marcar los conceptos sobre los que se tengan dudas tras leerlos
detenidamente. No insistir de momento más sobre ellos.
b) Fase reflexiva.

Reflexionar sobre los conocimientos adquiridos y sobre las dudas que
hayan podido surgir, una vez finalizado el estudio del texto. Pensar que
siempre se puede acudir al tutor y a la bibliografía recomendada y la
utilizada en la elaboración del tema que puede ser de gran ayuda.

Seguir paso a paso el desarrollo de los temas.

Anotar los puntos que no se comprenden.

Repasar los conceptos contenidos en el texto según va siguiendo la
solución de los casos resueltos.
c) Fase creativa.
En esta fase se aplican los conocimientos adquiridos a la resolución de pruebas de
autoevaluación y a los casos concretos de su vivencia profesional.

Repasar despacio el enunciado y fijarse en lo que se pide antes de empezar
a solucionarla.

Consultar la exposición de conceptos del texto que hagan referencia a cada
cuestión de la prueba.

Solucionar la prueba de cada Unidad Temática utilizando el propio
cuestionario del manual.
13 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
1.3EstructuradelCurso
1.3.1ContenidosdelCurso

Guía del alumno.

Temario del curso en PDF, con un cuestionario tipo test.

FORMULARIO, para devolver las respuestas al cuestionario.

ENCUESTA de satisfacción del Curso.
1.3.2LosCursos
Los cursos se presentan en un archivo PDF cuidadosamente diseñado en Unidades
Didácticas.
1.3.3LasUnidadesDidácticas
Son unidades básicas de estos Cursos a distancia. Contienen diferentes tipos de
material educativo distinto:

Texto propiamente dicho, dividido en temas.

Bibliografía utilizada y recomendada.

Cuestionario tipo test.
Los temas comienzan con un índice con las materias contenidas en ellos. Continúa
con el texto propiamente dicho, donde se desarrollan las cuestiones del programa. En la
redacción del mismo se evita todo aquello que no sea de utilidad práctica.
El apartado de preguntas test serán con los que se trabajen, y con los que
posteriormente se rellenará el FORMULARIO de respuestas a remitir. Los ejercicios de tipo
test se adjuntan al final del temario.
Cuando están presentes los ejercicios de autoevaluación, la realización de éstos
resulta muy útil para el alumno, ya que:

Tienen una función recapituladora, insistiendo en los conceptos y términos
básicos del tema.

Hacen participar al alumno de una manera más activa en el aprendizaje del
tema.

Sirven para que el alumno valore el estado de su aprendizaje, al comprobar
posteriormente el resultado de las respuestas.

Son garantía de que ha estudiado el tema, cuando el alumno los ha superado
positivamente. En caso contrario se recomienda que lo estudie de nuevo.
Dentro de las unidades hay distintos epígrafes, que son conjuntos homogéneos de
conceptos que guardan relación entre sí. El tamaño y número de epígrafes dependerá de
cada caso.
1.3.4SistemadeEvaluación
Cada Curso contiene una serie de pruebas de evaluación a distancia que se
encuentran al final del temario. Deben ser realizadas por el alumno al finalizar el estudio
14
AutoinmunidadHumana
del Curso, y enviada al tutor de la asignatura, con un plazo máximo de entrega para que
pueda quedar incluido en la edición del Curso en la que se matriculó y siempre
disponiendo de 15 días adicionales para su envío. Los tutores la corregirán y devolverán al
alumno.
Si no se supera el cuestionario con un mínimo del 80% correcto, se tendrá la
posibilidad de recuperación.
La elaboración y posterior corrección de los test ha sido diseñada por el personal
docente seleccionado para el Curso con la intención de acercar el contenido de las
preguntas al temario asimilado.
Es IMPRESCINDIBLE haber rellenado el FORMULARIO y envío de las respuestas
para recibir el certificado o Diploma de aptitud del Curso.
1.3.5Fechas
El plazo de entrega de las evaluaciones será de un mes y medio a partir de la
recepción del material del curso, una vez pasado este plazo conllevará una serie de
gestiones administrativas que el alumno tendrá que abonar.
La entrega de los certificados del Curso estará en relación con la fecha de entrega
de las evaluaciones y NUNCA antes de la fecha de finalización del Curso.
1.3.6Aprendiendoaenfrentarseapreguntastipotest
La primera utilidad que se deriva de la resolución de preguntas tipo test es
aprender cómo enfrentarnos a las mismas y evitar esa sensación que algunos alumnos
tienen de “se me dan los exámenes tipo test”.
Cuando se trata de preguntas con respuesta tipo verdadero / falso, la resolución
de las mismas está más dirigida y el planteamiento es más específico.
Las preguntas tipo test con varias posibles respuestas hacen referencia a
conocimientos muy concretos y exigen un método de estudio diferente al que muchas
personas han empleado hasta ahora.
Básicamente todas las preguntas test tienen una característica común: exigen
identificar una opción que se diferencia de las otras por uno o más datos de los recogidos
en el enunciado. Las dos palabras en cursiva son expresión de dos hechos fundamentales
con respecto a las preguntas tipo test:

Como se trata de identificar algo que va a encontrar escrito, no va a ser
necesario memorizar conocimientos hasta el punto de reproducir con
exactitud lo que uno estudia. Por lo tanto, no debe agobiarse cuando no
consiga recordad de memoria una serie de datos que aprendió hace
tiempo; seguro que muchos de ellos los recordará al leerlos formando
parte del enunciado o las opciones de una pregunta de test.

El hecho de que haya que distinguir una opción de otras se traduce en
muchas ocasiones en que hay que estudiar diferencias o similitudes.
Habitualmente se les pide recordar un dato que se diferencia de otros por
ser el más frecuente, el más característico, etc. Por lo tanto, este tipo de
datos o situaciones son los que hay que estudiar.
15 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Debe tenerse siempre en cuenta que las preguntas test hay que leerlas de forma
completa y fijándose en determinadas palabras que puedan resultar clave para la
resolución de la pregunta.
La utilidad de las preguntas test es varia:

Acostumbrarse a percibir errores de conceptos.

Adaptarse a los exámenes de selección de personal.
Ser capaces de aprender sobre la marcha nuevos conceptos que pueden ser
planteados en estas preguntas, conceptos que se retienen con facilidad.
1.3.7Envío
Una vez estudiado el material docente, se contestará la encuesta de satisfacción, la
cual nos ayudará para evaluar el Curso, corregir y mejorar posibles errores. Cuando haya
cumplimentado la evaluación, envíe las respuestas a la dirección indicada.
16
UNIDADDIDÁCTICAII
SISTEMAINMUNE.INTRODUCCIÓN
AutoinmunidadHumana
2.1IntroducciónSistemaInmune
Los seres superiores están defendiendo constantemente su integridad biológica
frente a agresiones, esencialmente externas. De no ser así, morirían como consecuencia de
tumores e infecciones de bacterias, virus, hongos, etc. Para que estos fenómenos de
defensa se lleven a cabo, los organismos disponen de un conjunto de elementos
especiales, conocido como sistema inmune. La capacidad de defensa se adquiere antes de
nacer y se madura y consolida en los primeros años de la vida fuera del seno materno.
La inmunología es la ciencia que estudia los procesos moleculares y celulares
implicados en la defensa de la integridad biológica del organismo a través de la
identificación de las sustancias propias y detección de las sustancias extrañas y su
destrucción. En cada organismo, los mecanismos de defensa son muy diversos y
heterogéneos, aunque siempre existe una actuación integrada de todos ellos. Los
mecanismos de defensa pueden ser de tipo inespecífico y específico. Los mecanismos
inespecíficos están constituidos por las barreras naturales, tales como la piel, mucosas y
otros que están protegiendo constantemente al individúo de contagios externos. Otros
elementos naturales de actuación son la lisozima de la saliva, lágrimas y secreciones
nasales que tienen capacidad de romper la unión de azúcares en las paredes bacterianas,
lo que puede inducir su lisis. También entre estos mecanismos inespecíficos se encuentra
la respuesta inmune inespecífica que están constituida fundamentalmente por los
componentes de la respuesta inmune específica. Entendemos por respuesta inmune todos
aquellos eventos desarrollados por el sistema inmune al objeto de defender la integridad
biológica del individuo frente a cualquier agresión (estimulo antigénico). La respuesta
inmune puede ser, pues, de tipo inespecífica o innata y específica. La respuesta
inespecífica o innata es la primera barrera defensiva del organismo y no requiere
sensibilización previa. La respuesta específica o adquirida se desarrolla solo frente a la
sustancia extraña que indujo su iniciación y en ella participan prioritariamente los
linfocitos y las sustancias liberadas por los mismos, Anticuerpos y citocinas. El sistema
inmune se encuentra ubicado en los órganos linfoides y en su acción participan una serie
de células, células inmunocompetentes, y moléculas, entre las que destacan las
Inmunoglobulina, linfocinas y otras.
Todas las sustancias que tienen la capacidad de estimular al sistema inmune, se
conocen como antígenos y las partes del mismo que tienen capacidad inmunógena, se
conocen como determinantes antigénicos o epítopos. Generalmente el sistema inmune
responde de forma unitaria, por lo que la división en respuesta inespecífica y específica es
más teórica que real. Lo que sí ocurre es que, dependiendo de las circunstancias, en unos
casos predomina una u otra de estas modalidades de respuesta inmune. La Inmunología
es una ciencia de gran amplitud que comprende diversas áreas: Inmunogenética,
Inmunobiología, Inmunopatología o Inmunología clínica, Inmunofarmacología,
Inmunología veterinaria, etc., todas ellas en continua expansión.
2.2RespuestaInmuneinespecífica
La finalidad de la respuesta inmune tanto inespecífica como especifica es la
defensa de la integridad biológica del individuo, actuando como un sistema de
mantenimiento de la homeostasis del organismo, al igual que lo hace, por ejemplo, el
sistema respiratorio o el sistema nervioso. La respuesta inespecífica forma parte de los
mecanismos inespecíficos de defensa y representa el primer sistema defensivo del
19 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
organismo y es de especial significación frente a la protección del mismo ante infecciones
y cáncer. Las células que mediatizan esta respuesta inespecífica, son los PMN neutrófilos,
macrófagos y células NK que son células que se caracterizan por activarse de forma
inmediata siempre que cualquier sustancia extraña penetra en el organismo, como, por
ejemplo ocurre, tras una herida. En este caso todas estas células se movilizan a dicho foco,
reconocen y toman contacto con la sustancia extraña, que destruyen mediante el proceso
de fagocitosis y citotoxiciadad natural. En este tipo de respuesta participa también el
complemento (C), que está formado por una gran variedad de proteínas que se
encuentran en el plasma. Los distintos componentes del complemento interactúan en un
determinado orden para ejercer su acción en la defensa del organismo. Probablemente la
fagocitosis es el principal elemento que actúa en este tipo de respuesta. La fagocitosis se
lleva a cabo en varias fases, aproximación, fagocitosis y lisis. Los mecanismos de defensa
inespecíficos aportan un buen sistema de protección. Sin embargo, en muchas ocasiones
no son suficientes para defender eficazmente al organismo, pero por fortuna éste dispone
de la respuesta inmune específica.
2.3Respuestainmuneespecífica
La respuesta inmune específica se caracteriza porque es efectiva ante aquellos
antígenos frente a los cuales se ha iniciado y desarrollado. Este tipo de respuesta es
mediada por linfocitos y otras células como células dendríticas, macrófagos etc.
Los linfocitos son de dos tipos: linfocitos B y linfocitos T. Los linfocitos T, a su vez,
pueden ser linfocitos T colaboradores (Th), linfocitos T citotóxicos (Tc) y por algunos
autores también se han propuesto los linfocitos T supresores/reguladores (Ts).
La respuesta inmune específica, se considera que puede ser de dos tipos: humoral
y celular. Aunque la separación de ambos tipos de respuesta es mas de tipo didáctico que
real, en general se considera que cuando los elementos implicados son los linfocitos B,
se trata de una respuesta tipo humoral mientras que cuando participan prioritariamente
los linfocitos T tanto colaboradores (Th) como citotóxicos (Tc), se trata de una respuesta
tipo celular.
2.3.1Reconocimientodelantígeno
Para que se inicie la respuesta inmune específica, se requiere el reconocimiento
del antígeno por parte de los linfocitos y subsiguiente activación de los mismos. Los
linfocitos B reconocen el antígeno mediante Inmunoglobulina de membrana (mIg)
mientras que los linfocitos T lo reconocen mediante el receptor de linfocitos T (TCR). La
activación de los linfocitos B conduce a la síntesis de Inmunoglobulina por los mismos
mientras que cuando lo que se activan son los linfocitos Th o Tc su función prioritaria es la
producción de linfocinas o la de lisar células respectivamente. Las Inmunoglobulina (Ig)
son glicoproteínas formadas, al menos, por cuatro cadenas mientras que el receptor de
los linfocitos T (TCR) es también una glicoproteína pero de solo dos cadenas. Ambos
tipos de moléculas tienen la propiedad de reconocer y unirse al antígeno. Cada
Inmunoglobulina tiene la propiedad de unirse específicamente al antígeno que indujo su
formación.
2.3.2RespuestaInmuneCelular
La respuesta inmune de tipo celular cubre una importante función como
mecanismo inmunológico de defensa, actuando principalmente frente a virus, así como
20
AutoinmunidadHumana
evitando la aparición y desarrollo de células tumorales. En ella participan esencialmente
los linfocitos T colaboradores (Th) y citotóxicos (Tc).
2.3.3Presentacióndelantígeno
Para que los linfocitos T, tal como se ha dicho anteriormente puedan reconocer el
antígeno, éste debe ser debidamente presentado. Esta función se realiza por las células
presentadoras de antígeno (APC) y sus determinantes antigénicos son expuestos en la
superficie de estas células en el seno de las moléculas del complejo principal de
histocompatibilidad (MHC). Las moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad
son glicoproteínas presentes en las membranas de la mayoría las células nucleadas, entre
las que se encuentran las células inmunocompetentes. Estas moléculas son esencialmente
de dos tipos, tipo I y tipo II y tienen entre otras funciones las de presentar el antígeno a
los linfocitos así como participar en el proceso de maduración de los linfocitos T en el
timo. Las células presentadoras de antígeno (APC) tienen como misión captar, procesar
proteolíticamente en el interior de estas células y después presentar el antígeno a los
linfocitos T conjuntamente con las moléculas de histocompatibilidad.
2.3.4InteracciónCelular
Para que la activación del Ag se lleve a cabo se requiere que previamente se haya
producido la interacción entre las células presentadoras y las respondedoras. Este
fenómeno se lleva a cabo prioritariamente por las moléculas de adhesión que son un
grupo muy heterogéneo de sustancias que se encuentran en la superficie de las células
presentadoras y respondedoras y que como se ha dicho hacen posible la adherencia entre
ellas y en consecuencia permiten la unión entre el receptor de las células T y el complejo
MHC-Ag de la APC. De igual manera, estas moléculas participan en todo tipo de
interacción celular tanto en la respuesta celular como humoral.
2.3.5InmunomoduladoresdelaRespuestaInmune
La respuesta inmune es regulada por moléculas conocidas como linfocinas, que
son sustancias producidas por linfocitos en respuesta a una gran variedad de estímulos y
que son capaces de regular el funcionamiento de otras células del sistema inmune. Las
linfocinas actúan como señal complementaria facilitando la activación, proliferación y
diferenciación de los linfocitos y en general de todas las células implicadas en la
respuesta inmune.
2.3.6ActivaciónThyTc
Aunque existen excepciones, la separación de las funciones de los linfocitos Th y Tc
viene dada por el origen de los antígenos que reconocen. Los linfocitos Tc reconocen a
los antígenos presentados en superficie por moléculas MHC de clase I, mientras que los
linfocitos Th interaccionan con el antígeno en el contexto de moléculas MHC de clase II.
Asociados a las dos cadenas polipeptídicas polimórficas que constituyen el TCR se
encuentra un grupo de moléculas monomórficas de membrana llamado colectivamente
CD3, formando así el complejo TCR/CD3 y que sabemos que es imprescindible para la
transmisión de la señal del reconocimiento antigénico al interior celular. En consecuencia
se desencadena una cascada de reacciones bioquímicas en el citoplasma de la célula T,
dando así lugar al proceso de activación, proliferación y diferenciación celular. Estos
mecanismos implican la participación de una serie de sustancias intracitoplasmáticas,
conocidas como segundos mensajeros. Como consecuencia de estos eventos se producirá
21 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
finalmente la trascripción de los genes implicados en la síntesis de la proteína y factor
implicado en una determinada función. La activación de las células Th es el núcleo central
de la respuesta celular que a su vez actúa sobre, macrófagos, células NK y linfocitos Tc
que adquieren entonces la capacidad de lisar las células que portan el antígeno que
indujo su activación.
2.3.7RespuestaInmuneHumoral
La ausencia de este tipo de respuesta deja al individuo tan indefenso frente a toda
clase de gérmenes patógenos y otras agresiones, que es incompatible con la vida si no se
instaura a tiempo un tratamiento adecuado.
En la respuesta inmune humoral intervienen los linfocitos B, que como se ha dicho
anteriormente reconocen al antígeno a través de las Inmunoglobulina de membrana. Sin
embargo este estímulo no es suficiente para que se inicie y desarrolle la respuesta inmune
humoral. Para ello es necesario que los linfocitos B, además del estímulo antigénico,
reciban el estímulo de ciertas citocinas producidas por los linfocitos T colaboradores. Sólo
cuando confluyen estos estímulos, el antigénico y el mediado por las citocinas, se produce
la activación, proliferación y diferenciación de los linfocitos B hasta la formación de células
memoria y células plasmáticas productoras de Inmunoglobulina, que serán el elemento
efector final de la respuesta humoral.
2.3.8CaracterísticasRespuestaInmuneEspecífica
La respuesta inmune específica se caracteriza por ser de carácter clonal, reconocer
unos antígenos y no otros (especificidad), desarrollar memoria y ser auto regulable.
2.3.8.1Especificidad
Se sabe que cada antígeno estimula solo a aquel linfocito o grupo de linfocitos
que han desarrollado y en consecuencia poseen en su membrana los receptores capaces
de reconocer y unirse específicamente a él. Estos receptores, tal como se ha indicado
anteriormente, son las Inmunoglobulina de superficie cuando se trata de linfocitos B o el
TCR cuando se trata de linfocitos T.
2.3.8.2Clonalidad
Cuando un linfocito o grupo de linfocitos es activado, este prolifera y se diferencia
en múltiples células derivadas, todas ellas con idénticos receptores de superficie. Se dice
entonces que todas estas células constituyen lo que se denomina clon celular. Tanto la
especificidad como la clonalidad de la respuesta inmune fueron
originariamente
definidos en los años cincuenta por varios inmunólogos entre los que se encontraba
Burnet y se conoció después por la teoría de selección clonal de Burnet. Esta teoría decía
que cada antígeno estimulará a aquel linfocito o grupo de linfocitos que poseen en su
membrana receptores capaces de reconocer y unirse específicamente a él y que como
consecuencia se producía su proliferación y diferenciación en células con las mismas
características de reconocimiento que los linfocitos originales. Este carácter clona, le
confiere a este tipo de respuesta el carácter de gran eficiencia en cuanto que cada
individuo solo pone en marcha aquellos elementos, celulares y moleculares, que le son
necesarios para una determinada acción.
22
AutoinmunidadHumana
2.3.8.3MemoriaInmunológica
Otra característica importante de este tipo de repuesta es que el organismo
mantiene memoria de un estímulo a otro cuando son de la misma índole. Eso se debe a la
permanencia de linfocitos sensibilizados de larga vida después de un estímulo antigénico.
2.3.8.4Autorregulación
Este tipo de respuesta dispone de mecanismos internos de control, de tal forma
que la intensidad de la misma se regula por acción de diversos tipos de moléculas entre
las que destacan las Inmunoglobulina y sobre todo las citocinas.
2.3.8.5Respuestaprimariaysecundaria.
Cuando por primera vez un antígeno se pone en contacto con el organismo, se
produce una respuesta inmune que se denomina respuesta primaria. Por el contrario,
cuando al cabo de un tiempo el mismo antígeno vuelve a activar al sistema inmune, se
produce una respuesta que denominamos respuesta secundaria o adaptativa. Ambas
respuestas son, cualitativa y cuantitativamente, diferentes.
Las diferencias esenciales son:
-
En la respuesta primaria los niveles máximos de Inmunoglobulina se
alcanzan tras un largo período de latencia después del estímulo antigénico,
mientras que en la respuesta secundaria se alcanza más rápidamente.
-
La respuesta primaria es de menor intensidad que la secundaria.
-
La respuesta primaria predomina la IgM, mientras que en la secundaria
predomina la IgG.
-
La respuesta secundaria, al predominar en ella la IgG de vida media más
larga que la IgM, es más permanente en su acción que la primera.
Ello se debe a que cuando un antígeno activa por primera vez a los linfocitos B,
éstos necesitan tiempo para diferenciarse en las células plasmáticas responsables de la
síntesis de Inmunoglobulina, mientras que cuando se trata de la respuesta secundaria,
gracias a la permanencia de las células memoria, se alcanza mucho antes el nivel de
células plasmáticas. Resulta así, que la respuesta será de menos intensidad que tras un
segundo estímulo en que ha aumentado el número de linfocitos sensibles gracias a la
permanencia de células memoria con receptores idóneos para tal antígeno. Estos sistemas
funcionan de forma secuencial, enviándose información entre ellos para una eficaz
eliminación del patógeno. Así, una vez que entra el patógeno superando las barreras
físico-químicas, se pone en funcionamiento el sistema inmune innato, con células y
factores solubles que van a tratar de eliminarlos. Tras la activación de este sistema, es
únicamente en los vertebrados donde puede ponerse en marcha el sistema inmune
específico adaptativo, aunque coordinado con los componentes del sistema inmune
innato. Como ejemplos de esta cooperación se encuentran el papel desempeñado por los
macrófagos como células presentadoras de antígeno a los linfocitos T; los Anticuerpos
IgM e IgG son capaces de activar el sistema del complemento por la vía clásica; o la
citotoxicidad dependiente de Anticuerpo por parte de las células natural killer.
23 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
2.4Conceptodeantígenoyhapteno
Se entiende por antígeno toda sustancia con capacidad para generar una
respuesta inmune, esto es que posee capacidad de ser reconocida como extraña por el
sistema inmune. Sabemos que prácticamente cualquier tipo de molécula biológica,
incluyendo azúcares, lípidos, hormonas, metabolitos intermediarios, carbohi­dratos
complejos, fosfolípidos, ácidos nucléicos y proteínas pueden ser antígenos. Si se quiere
producir Anticuerpos contra pequeñas moléculas, éstas deben unirse antes de la
inmunización a una macromolécula. En este sistema, la molécula pequeña recibe el
nombre de determinantes antígenos. Los Anticuerpos frente a un antígeno se unen a sus
grupos determinantes. Esta capacidad de unión antígeno-Anticuerpo (Ag-Ac), es la
característica más importante y común de todas las Inmunoglobulina. Esta unión es no
covalente y débil, de tal forma que la reacción es reversible, encontrándose los antígenos
y los Anticuerpos libres en equilibrio dinámico con los unidos. En general los antígenos
son de mayor tamaño que la zona que participa en la unión con el Anticuerpo, de modo
que un Anticuerpo solo se une a una zona muy restringida del antígeno. A esta zona del
antígeno que participa en la unión con el Anticuerpo se le denomina epitopo o
determinante antigénico. La mayoría de los antígenos poseen múltiples epítopos, con lo
que pueden unir múltiples Anticuerpos a la vez siempre que los epítopos estén
suficientemente alejados entre ellos para que no existan interferencias estéricas que lo
impidan
Clásicamente se llamaba antígeno a toda molécula capaz de generar un
Anticuerpo. En la actualidad sin embargo, se considera antígeno a cualquier molécula
capaz de unirse a un Anticuerpo independientemente de que pueda, por si sola,
generarlo. Aquellas moléculas que además sean capaces de generar un Anticuerpo se les
denomina inmunógenas.
En este sentido existen moléculas demasiado pequeñas que llamamos haptenos,
que para generar Anticuerpos necesitan ir unidas a moléculas más grandes llamadas
carrier. Una vez que se han generado de este modo, Anticuerpos contra el hapteno, éste
puede unirse a los Anticuerpos.
El hapteno es por tanto, una molécula antigénica pero no inmunógena. Tras la
unión antígeno-Anticuerpo (Ag-Ac), las sustancias extrañas (o antígenos) son
neutralizadas y posteriormente destruidas por las inmuno­globulinas a través de
mecanismos, que pueden ser diferentes según el tipo de inmuno­globulina que participa.
2.5Inmunopatología
Hay multitud de casos en los que los sistemas de defensa son en sí causa de
enfermedad. Esto es, por ejemplo, lo que ocurre cuando el individuo reacciona incluso
frente a sustancias que en principio son inocuas, como es el polen de plantas, etc.
Entonces se habla de reacciones de hipersensibilidad.
En otros casos, por razones todavía no muy bien conocidas, el sistema inmune
reacciona frente a componentes propios, que destruye, ocasionando graves trastornos, o
incluso la muerte. Se trata de enfermedades por auto inmunidad, que pueden
presentarse frente al sistema nervioso central, frente a casi todas las glándulas endocrinas,
frente a componentes musculares, etc.
24
AutoinmunidadHumana
También a veces, las células encargadas de la defensa inmune, comienzan a
proliferar en grandes cantidades, llegando a producir auténticos cánceres de células libres
como son las leucemias, que incluso en tan sólo meses pueden terminar con la vida del
individuo.
La Inmunología, en consecuencia, debe estudiar no sólo el papel que tiene el
sistema inmune en el mantenimiento de la salud sino tam­bién en la génesis y evolución
de la enfermedad.
2.5.1AportacionesdelaInmunología
La Inmunología ha contribuido de forma notoria al progreso de la ciencia actual,
primero por aportaciones sobre bases empíricas y después sobre fundamentos sólidos,
fruto del intenso esfuerzo desplegado en el estudio de los mecanismos de actuación del
sistema inmune.
Durante la fase empírica que podemos considerar anterior al comienzo del
presente siglo, la inmunología ofreció la solución a uno de los grandes problemas que ha
azotado a la humanidad, las pandemias. Ello fue posible gracias a Jenner quien a finales
del siglo XVIII y a Pasteur quien a su vez a finales del siglo XIX, prepararon las vacunas de
la viruela y de la rabia respectivamente. Posteriormente se desarrollarían, entre otras, las
vacunas antitifoidea (1898), anticólera (1892) y antidiftérica (1913). Después, en lo que
podríamos denominar fase científica, y debido a un mejor conocimiento de las bases
biológicas y celulares del sistema inmune, la inmunología se ha desarrollado ampliamente,
siendo una de las ciencias que más ha evolucionado en los últimos años. Hasta
aproximadamente los años sesenta los aspectos inmunológicos conocidos aparecían, en el
contexto de la Microbiología, como el sistema capaz de defender al organismo frente a las
infecciones.
Desde entonces, los continuos avances en el conocimiento de los
mecanismos implicados en la respuesta inmune han dotado a esta disciplina de un sólido
cuerpo de conocimientos.
A este desarrollo han contribuido de manera especial la puesta a punto de técnicas
modernas, tales como los cultivos celulares, obtención de líneas celulares puras e híbridos
celulares, posibilidad de obtener animales trangénicos, disponibilidad de las técnicas de
biología molecular tales como clonaje de genes, técnica de PCR, el uso del láser y la
microscopía electrónica. En consecuencia, hoy día la Inmunología posee su propia
contextura interna y puede ser firmemente considerada como ciencia independiente al
tiempo que hace posible el desarrollo de otras áreas gracias a la aplicación de reactivos y
técnicas puramente inmunológicas, adquiriendo así una amplia proyección en Medicina,
Veterinaria, Biología, Bioquímica, Agronomía y Farmacia.
En resumen, la Inmunología ha influido en las siguientes áreas:
Enfermedades infecciosas. Haciendo posible la profilaxis de la mayoría de las
enfermedades infecciosas mediante un progresivo y espectacular perfeccionamiento de
las técnicas de vacunoterapia durante el presente siglo. Es de destacar a modo de ejemplo
el descenso drástico que se observan en las tasas de morbilidad declaradas por
poliomielitis, por sarampión o que la viruela ha sido completamente erradicada.
Transfusiones sanguíneas. La Inmunología hizo posible el descubrimiento de los
grupos sanguíneos y los Anticuerpos séricos frente a los mismos, gracias a lo cual se
pueden realizar las transfusiones sanguíneas sin riesgo para el enfermo.
25 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Trasplantes de órganos. Haciendo posible la prevención del rechazo de muchos de
los órganos trasplantados. Eso se ha debido a un perfeccionamiento de las técnicas
quirúrgicas pero, sobre todo, al descubrimiento de los antígenos responsables del rechazo
(antígenos de histocompatibilidad) y a un mejor conocimiento de los mecanismos
inmunológicos responsables del rechazo del trasplante, que están permitiendo la
utilización de modernas terapias inmunosupresoras de gran efectividad en la actualidad.
Los avances más recientes indican que pronto será posible el trasplante de animales al
hombre (xenotrasplante) con lo cual se podrá dar solución a la escasez de donaciones de
órganos.
Oncología. En donde la inmunología ha permitido un mejor conocimiento de la
interrelación célula cancerosa-huésped. Estos conocimientos ya comienzan a repercutir en
una mayor supervivencia de ciertos pacientes cancerosos y existen fundadas esperanzas
de que en un futuro inmediato la inmunología pueda contribuir aún más, ofreciendo
nuevas vías de solución a esta enfermedad. El descubrimiento reciente, por un lado, de
oncogenes responsables de la malignización celular y, por otro, de los mediadores
químicos de la respuesta inmune, entre los que cabe destacar las linfocinas y los
interferones, ofrecen una amplia esperanza en la terapia de muchos cánceres y de sus
metástasis. En la actualidad se encuentran en vía de ensayo varias vacunas terapéuticas
con resultados verdaderamente alentadores.
Inmunopatología. En donde el conocimiento del sistema funcional, ha hecho
posible conocer la etiología y patogenia de una gran variedad de enfermedades surgidas
por alteración del propio sistema inmune, tales como inmunodeficiencias, alergias, auto
enfermedades, etc. Sin embargo, quedan problemas pendientes sin resolver, como es el
reto que actualmente tiene planteada la Inmunología con el Síndrome de
Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), de una extraordinaria capacidad expansiva y alta
mortalidad, y frente al cual no se dispone de un remedio eficaz que elimine de manera
definitiva el virus HIV.
Métodos analíticos. Una gran variedad de métodos analíticos de gran precisión y
sensibilidad se han desarrollado gracias a los conocimientos inmunológicos. Entre estas
técnicas las más importantes que se pueden destacar son la inmunoelectroforésis, radioinmunoensayo, hemoaglutinación, etc. Hoy se puede considerar que, por ejemplo, la
endocrinología moderna se ha podido desarrollar gracias a la aparición de un método, el
radioinmunoensayo, capaz de medir los niveles de las distintas hormonas
Biotecnología, industria y farmacia. Esto está siendo realmente posible gracias al
extraordinario grado de cooperación existente entre los inmunólogos y científicos
dedicados a la bioquímica, biología molecular, genética y farmacia, cuyos métodos como,
por ejemplo, la tecnología del DNA recombinante, hibridaciones celulares, etc., están
permitiendo la obtención de manera industrial, de sustancias y factores de gran interés
farmacológico, entre los que podemos destacar, como mas sobresaliente, los Anticuerpos
monoclonales (AcMo).
Otras aportaciones. Además de lo indicado anteriormente, la inmunología ha
contribuido a la solución de otros muchos problemas. Citemos, por ejemplo, la prevención
de la eritroblastosis fetal en casos de incompatibilidad Rh entre la madre y el feto. Otra
sensible y reciente aportación de la inmunología ha sido el esclarecimiento de la etiología
de múltiples enfermedades, al descubrir una estrecha relación entre el padecimiento de
las mismas y ciertos factores genéticos relacionados con el control del sistema inmune.
También la inmunología ha aportado conocimientos y técnicas de gran utilidad en la
26
AutoinmunidadHumana
Medicina Legal, alguna de cuyas áreas, como por ejemplo la identificación, se benefició
ampliamente después del descubrimiento de los grupos sanguíneos y también durante la
última década, gracias al descubrimiento de los antígenos de histocompatibilidad.
La inmunología es una ciencia que actualmente se encuentra en pleno desarrollo,
por lo que es de suponer que en el futuro siga aportando nuevos conocimientos para la
solución de muchos de los problemas que tiene planteado la medicina y biología.
27 UNIDADDIDÁCTICAIII
CÉLULASINMUNOCOMPETENTES
AutoinmunidadHumana
3.1Introduccióncélulasinmunocompetentes
La acción del sistema inmune es posible gracias a la participación e interrelación de
diferentes poblaciones celulares, conocidas como células inmunocompetentes. Estas
células son fundamentalmente los linfocitos T y B, las células NK, células dendríticas,
macrófagos y polimorfonucleares, (ver tabla):
TIPOS DE CÉLULAS INMUNOCOMPETENTES Y SUS FUNCIONES PRINCIPALES
Célula
Función
B
Producción de igs y presentación ag.
Th
Producción de linfocinas
Tc
Citotoxicidad
NK
Citotoxicidad y producción de linfocinas
Macrófagos
Fagocitosis y presentación de ag
Dendríticas
Presentación de antígenos
Neutróficlos
Fagocitosis
Las células inmunocompetentes se encuentran distribuidas por toda la economía,
como epitelios y mucosas, pero su concentración es máxima en los ganglios linfáticos y
bazo. En estos tejidos se dan las condiciones óptimas para su estimulación antigénica
gracias a que a ellos afluyen con facilidad las sustancias extrañas (antígenos) a través de
los vasos linfáticos y es posible la interrelación celular, óptima para que se pueda iniciar y
desarrollar la respuesta inmune.
En este capítulo estudiaremos las características morfológicas y fenotípicas más
importantes de estas células inmunocompetentes, así como también el sistema linfático,
especialmente la estructura funcional de los ganglios linfáticos, bazo y timo.
3.2LinfocitosTyB
Los linfocitos son células de tamaño pequeño con un núcleo muy voluminoso y
provisto de una membrana citoplasmática de especial importancia en la regulación de su
funcionalidad. Estas células se dividen en linfocitos T y linfocitos B.
Ambos tipos de linfocitos al igual que todas las células sanguíneas derivan de una
célula progenitora pluripotencial
que en el feto se encuentra en el
hígado y después del nacimiento
en la médula ósea. A esta célula
precursora
común
se
le
denomina CFU-LH o Unidad
formadora de colonias linfoides
y hematopoyéticas.
Posteriormente
esta
célula se diferenciará para dar
lugar, por un lado, a la célula
madre
hematopoyética
pluripotencial (CFU-GMEM) para
31 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
las series eritrocítica, granulo­cítico-macrofágica y megacariocítica. Por otro lado, dará
lugar a una célula progenitora unipotencial (CFU-L), específica para la serie linfoide.
Cada una de estas células progenitoras continuará diferenciándose hacia otras
células inmaduras, originándose así las CFU-E (precursor eritrocítico), CFU-GM (precursor
mielomonocítico) y CFU-Meg (precursor megacariocítico) a partir de la célula precursora
hematopoyética.
De la célula madre linfoidea derivarán dos células precurso­ras, CFU-T y CFU-B,
que tras un proceso de maduración, conocido como linfopoyesis, originarán los linfocitos
T y B respectivamen­te. En sangre periférica la proporción de linfocitos T es
aproxi­madamente de un 70% mientras que la proporción de linfocitos B es de un 15%.
En la imagen siguiente se muestra una imagen de microscopía electrónica de
barrido de un linfocito B (a) y un linfocito T (b) donde pueden observarse las
diferencias en su superficie.
Existen otras células de estirpe linfoide que no presentan características de
linfocitos T ni B, denominadas células NK que poseen actividad citotóxica y secretora de
ciertas citocinas.
3.2.1Linfopoyesis
En los mamíferos, y entre ellos el hombre, Las células pluripotentes, se diferencian
y transforman en células también inmaduras estos procesos se realizan en el timo
(linfocitos T) y en la propia médula ósea (linfocitos B).
3.2.1.1LinfopoyesisT
El timo es un órgano situado
en la parte superior del mediastino
anterior, donde maduran los linfocitos
T. El timo presenta su máximo
desarrollo en el feto y en el niño,
mientras que a partir de los 10-12
años comienza un proceso atrófico y
degenerativo con gran invasión grasa,
de tal forma que en el adulto sólo
quedan residuos del mismo.
32
AutoinmunidadHumana
Los precursores de los linfocitos T, durante el proceso de maduración intratímica,
reciben el nombre de timocitos. Durante esta fase mueren muchos timocitos,
aproximadamente el 95 por 100 de ellos, debido a que se eliminan aquellos que
reconocen los antígenos propios del organismo. El resto de las células abandonan el timo,
vía sanguínea, como linfocitos T maduros. Estos linfocitos colonizan los órganos linfoideos
secundarios, situándose en la zona paracortical de los ganglios linfáticos y vainas
paracorticales linfocíticas del bazo.
Se han identificado algunos factores de transcripción que son imprescindibles para
la diferenciación de los linfocitos a lo largo de la linfopoyesis. En el timo se han
identificado células precursoras que poseen capacidad de generar células T, NK, B y
células dendríticas del timo, y a lo largo de su diferenciación los precursores mas
evolucionados van perdiendo paulatinamente la capacidad de generar células B, NK y
células dendríticas en este orden.
Durante el proceso de maduración intratímico, los timocitos adquieren una serie
de moléculas nuevas en su superficie. Estas moléculas van apareciendo secuencialmente
en los diferentes estadíos de maduración intratímica así como, en general, en todos los
procesos de maduración y diferenciación hematopoyéticos. Se les denomina marcadores
de diferenciación hematopoyética ya que son propios de los diferentes estadíos
madurativos y pueden ser utilizados para definirlos. Se denominan con las siglas CD
(cluster of differentiation o grupo de diferenciación) seguido de un número ordinal. La
CFU-T, no expresa todavía en su superficie ninguna de los marcadores de los linfocitos T.
Posteriormente estas células, ya en
el timo, maduran distinguiéndose varios
estados diferenciativos con la presencia de
diferentes marcadores de superficie. Así en
los timocitos inmaduros aparecen los
marcadores CD7 y CD2, añadiéndose en
un estadio posterior de maduración
(timocito común), el marcador CD1.
Ya en el timo va a ocurrir una
especialización funcional, distinguiéndose
dos subpoblaciones de timocitos maduros:
Una es aquella que expresa en su
superficie el marcador CD4 y que será el
precursor inmediato de los linfocitos T
colaboradores que aparecen en sangre
periférica. La otra expresa en la superficie
el marcador CD8 y dará
origen a los linfocitos T
citotóxicos/supresores
circulantes. En ambas
subpoblaciones
se
pierde la expresión de
la
molécula
CD1
(Figura).
En la Tabla se muestran algunos de los marcadores de diferenciación de las células
linfoides de estirpe T.
33 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Marcadores propios de las células de estirpe linfocitaria T
Marcador
Pm (daltons)
Función
CD7
40.000
Activación células T con  TCR
CD2
50.000
Receptor para CD58 o LFA-3 y adhesión celular
CD5
67.000
Ligando para CD72
CD1 a, b, c
45.000
Asociado a β-2-microglobulina
CD3
γ25.000
Asociado al TCR y transmisión señal activación
δ20.000
ε20.000
55.000
CD4
α34.000
Unión al MHC- II en el fenómeno de presentación Ag
CD8
β34.000
Unión al MHC- I en el fenómeno de presentación Ag
CD44
80.000
Modulación de la apoptosis de linfocitos T.
CD27
55.000
Señal coestimuladora para activación linfocitos T
Los timocitos más inmaduros no expresan CD3, CD4 ni CD8, por lo que son
conocidos como células triples negativas. A medida que van madurando, en estas células
se produce la reorganización del TCR, la expresión del complejo CD3 y de las moléculas
CD4 y CD8 conjuntamente (células dobles positivas), para después perder una u otra
quedando bien como CD4-CD+ o como CD+CD8-.
En el proceso de diferenciación de los timocitos a linfo­citos maduros se
destruyen gran número de células, tal como se ha indicado con anterioridad. Esto se debe
a un proceso de selección tímica que se realiza en dos fases y está condicionado por el
grado de afinidad del TCR con las moléculas del MHC de las células epiteliales del timo. En
una de las fases tanto los timocitos CD4-CD8+ como CD8-CD4+ se seleccionan
positivamente, es decir, solo aquellos timocitos que poseen capacidad de reconocer las
moléculas del MHC presentes en las células epiteliales del timo se van a diferenciar y
crecer mientras que el resto mueren. Por el contrario, en el proceso de selección negativa
se destruyen los timocitos que ahora poseen la capacidad de reconocer las moléculas del
MHC presentes en el timo, con lo que se eliminan los clones celulares autorreactivos. No
se conoce bien cuando se efectúa uno u otro proceso, aunque todo parece indicar que se
relaciona con la afinidad del TCR de los timocitos con las moléculas del MHC, de tal
manera que cuando la afinidad es alta se efectuaría una selección negativa, mien­tras que
cuando es baja la selección sería positiva.
3.2.1.2LinfopoyesisB
En los mamíferos la maduración de los linfocitos B se realiza en la médula ósea. El
proceso de diferenciación conducente a la formación de linfocitos B es independiente de
todo estímulo antigénico y se regula por factores presentes en el microambiente de los
órganos linfoideos primarios. Durante el proceso de maduración de los linfocitos B, a
partir de la célula progenitora (CFU-B), se distinguen varios estadios de diferenciación,
que incluyen las células pre-pre-B, las células pre-B, células B inmaduras y linfocitos B
maduros. En cada uno de estos estadíos de maduración las células expresan distintas
moléculas en la superficie, utilizadas como marcadores de diferenciación.
34
AutoinmunidadHumana
En la Tabla siguiente se detallan los pesos moleculares y función de algunos
marcadores de diferenciación de las células B, que están siendo utilizados para estudiar y
clasificar las enfermedades originadas por alteraciones en el proceso de diferenciación
linfocítica B (leucemias y linfomas).
Marcadores diferenciación de linfocitos B
CD
Pm (daltons)
Función reguladora
CD19
95.000
Proliferación cel. B
CD20
35.000
Activación cel. B
CD24
35.000
Diferenciación cel. B
CD10
100.000
Endopeptidasa
CD21
130.000
Receptor de C3d/EBV
CD22
145.000
Ligando de CD45Ro
CD37
45.000
Desconocida
CD40
50.000
Activación/diferenciación
Ya en las células pre-B se detecta la presencia de cadena pesada m
intracitoplasmática, adquiriéndose en la siguiente fase madurativa la capacidad de
sintetizar las cadenas ligeras y pesadas de las Inmunoglobulina IgM e IgD, detectables en
la superficie celular. En consecuencia, la mayoría de los linfocitos B expresan estos dos
tipos de Inmunoglobulina en su superficie. Posteriormente estos linfocitos, mediante un
proceso de reordenamiento génico, se especializarán en la producción de una sola clase
de las Inmunoglobulina IgG, IgA, IgM, IgD e IgE.
3.2.2LinfocitosB
Morfológicamente los linfocitos B son indistinguibles de los linfocitos T. Sin
embargo, es posible establecer diferencias de tipo molecular que justifican su distinta
función (Tabla). La característica más importante de los linfocitos B, por contribuir a su
actividad funcional, es el hecho de que poseen Inmunoglobulina unidas a su membrana
citoplasmática. Estas Inmunoglobulina son los receptores específicos para los antígenos,
de tal forma que cuando se realiza la unión del antígeno a la Inmunoglobulina de
superficie, se va a producir la activación del linfocito B y su posterior transformación en
célula plasmática. Éstas, son células más grandes que los linfocitos, muy ricas en retículo
endoplásmico, y especializadas en la síntesis y secreción de grandes cantidades de
Inmunoglobulina. También los linfocitos B poseen receptores para mitógenos y para el
virus Epstein-Barr (EBV). Precisamente el tratamiento de linfocitos con EBV es el
procedimiento de elección para la prepa­ración
de líneas celulares de tipo B
(inmortalización de una población celular) de gran utilidad en la actualidad para el estudio
de estas células. El receptor que utiliza el EBV en la superficie del linfocito B es el mismo
receptor que la fracción C3d del sistema del complemento o CD21.
35 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Algunas características diferenciales de las células de estirpe linfocítica
Marcador
B
T
NK
CD2 (Receptor de LFA-3)
CD3 (Asociado a TCR)
CD19
CD16
CD56 (N-CAM)
CD11b (Recep. C3bi)
CD11a (LFA-1)
Ig de superficie
HLA-clase I
HLA-clase II
+++
-++++
+++
+++
+++
+++
+++
+++
-
+++
+++
+++
++
+++
+++
-
3.2.3 LinfocitosT
Los linfocitos T son una población celular muy heterogénea formada por, al menos,
tres tipos diferentes de células. Entre los marcadores de diferenciación que definen los
linfocitos cabe destacar el marcador CD2 que actúa de receptor para la molécula LFA-3,
fundamental para la unión entre el linfocito y la célula diana. En la Figura 2.2b se muestra
una imagen de un linfocito T al microscopio electrónico de barrido.
Los linfocitos T poseen receptores específicos para los antígenos. Estas moléculas
conocidas como receptores T o TCR, han sido identificadas, utilizando tecnología de DNA
recombinante, resultando ser altamente polimórficas y de gran importan­cia funcional.
Estructuralmente constan de dos cadenas glicoproteícas ancladas en las membranas
celulares y unidas por puentes disulfuro. El receptor T se encuentra asociado
estrechamente en la superficie celular al complejo molecular CD3.
3.2.3.1TiposdelinfocitosT
No todos los linfocitos T son idénticos entre sí. Analizando las características
funcionales de los linfocitos T, se observan al menos tres comportamientos muy distintos
entre sí que deben basarse en diferencias moleculares y estructurales de estas células. Los
tres tipos de linfocitos T funcionalmente distintos son:


Células T de colaboración (T helper cells).

Células T citotóxicas (T cytotoxic cells).

Células T supresoras/reguladoras (T suppressor cells)
Células T de colaboración (Th)
Esta subclase de linfocitos T participa de forma importante en la iniciación y
desarrollo de la respuesta inmune, tanto humoral como celular, debido a su capacidad de
producción de linfocinas, entre las que destacan la interleucina-2 (IL-2), la interleucina-4
(IL-4) y interferón gamma. Fenotípicamente, la característica esencial
de esta
subpoblación linfocitaria viene definida por la presencia de la molé­cula CD4 en la
superficie celular. Esta molécula es de gran importancia funcional y también se utiliza para
la cuantificación de esta subpoblación. Se distinguen dos poblaciones diferentes de estas
células, Th1 y Th2. La Th1 produce IL-2 e intererón gamma mientras que la Th2 produce
IL-4, 5y 6.
36
AutoinmunidadHumana

Células T citotóxicas (Tc).
Una vez activada esta subclase de linfocitos T, adquiere capacidad citotóxica,
siendo, por tanto, los principales responsables de los fenómenos de citotoxicidad de la
respuesta inmune celular. Estas células se caracterizan por expresar el marcador CD8 y, al
igual que lo hacen los linfocitos Th, el com­plejo TCR-CD3 y otras moléculas importantes
funcionalmente tales como CD2 y LFA-1.

Células T supresoras (Ts) y/o reguladoras.
Estos tipos de células poseen acción reguladora de la respuesta inmune. La
regulación de la actividad del sistema inmune es de gran importancia en todo el
comportamiento del mismo y, sobre todo, en el desarrollo de tolerancia frente a los
componentes propios del organismo. Estas células expresan en su membrana moléculas
CD8 al igual que lo hacen los linfocitos T citotóxicos y su mecanismo de acción no solo no
es muy bien conocido en la actualidad sino que también la propia presencia de estas
células se está cuestionando.
3.3Célulasasesinasnaturales(NK)
En la década de los años 70 Herberman observó que los linfocitos obtenidos de
individuos sanos eran capaces de destruir células tumorales sin que existiera
sensibilización previa. La citotoxicidad mediada por estas células se denominó
citotoxicidad natural, y a las células encargadas de desarrollar esta actividad se las
denominó Natural Killer (NK) o células asesinas naturales. Estas células representan
aproximadamente el 10% de las células mononucleares de sangre periférica y
fenotípicamente no poseen marcadores ni de los linfocitos T ni de los linfocitos B y
corresponden con un tercer tipo de células linfoides conocido anteriormente como
linfocitos nulos o tercera población. Desde
el punto de vista morfológico la mayoría
de las células con actividad NK
corresponden con los linfocitos granulares
grandes (LGL) por su gran tamaño y la
presencia
de
abundantes gránulos
citoplasmáticos.
Aunque hoy se sabe
que
los
linfocitos
pequeños
también
pueden
desarrollar
esta acción citotóxica.
Las células NK se definen como linfocitos que no reorganizan los genes de las
Inmunoglobulina ni tampoco los del TCR y que, por tanto, no expresan sus productos así
como tampoco el complejo CD3 completo. Por el contrario, expresan en su superficie las
moléculas CD16 y CD56 y para su acción citolítica no requieren la expresión de moléculas
del MHC en la célula diana. Estas células son responsables de la citotoxicidad
celulomediada dependiente de Anticuerpos (ADCC), es decir, destruyen células con
antígenos extraños en su superficie frente a los que se han producido Anticuerpos.
37 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Las células NK contribuyen a la defensa frente a células infectadas por virus,
bacterias, hongos y parásitos. Pero la principal actividad de la célula NK es su capacidad
de actuar frente al crecimiento de células tumorales impidiendo su expansión y la
formación de metástasis. El síndrome de Shediack-Higashi es una deficiencia selectiva de
actividad NK y cursa con una alta incidencia de tumores.
Las células NK derivan de células hematopoyéticas stem cell presentes en el hígado
fetal o en médula ósea del adulto. Su proceso de maduración se efectúa fuera del timo en
órganos lin­foides periféricos, desconociéndose los procesos requeridos para que esta
diferenciación se produzca, y el órgano donde se des­arrolla. Esto explica que no se
afecten sustancialmente los niveles de células NK en animales atímicos y en
inmunodeficiencia severa combinada observada tanto en animales como el hombre.
También las células NK podrían derivar directamente, de las células doble negativas que
sabemos son también CD16 positivas que se encuentran en el timo y que son precursoras
de las células T.
3.4Célulasmielomonocíticas
Las células inmunocompetentes de estirpe mielomonocítica son los macrófagos y
los granulocitos. Ambos tipos de células proceden de un precursor común, la CFU-GM o
Unidad formadora de colonias granulocítico-macrofágicas, de la médula ósea. Esta célula
progenitora, mediante un proceso de diferenciación, dará lugar a dos series de células
sanguíneas:
a) La serie mieloide, cuyo último eslabón madurativo son los granulocitos.
b) La serie monocítica, cuyo elemento diferenciativo final lo constituyen los
macrófagos.
El proceso de diferenciación y maduración de las células monocíticas en médula
ósea se denomina monopoyesis y al proceso de formación y maduración de las células
mieloides se le conoce como mielopoyesis,
3.4.1Monopoyesis
Durante el proceso de maduración de los macrófagos, a partir de la célula
progenitora (CFU-GM) de médula ósea, se distinguen varios estadíos diferenciativos, que
incluyen los monoblastos, promonocitos, monocitos y macrófagos.
En cada uno de estos estadíos de
maduración las células expresan distintas
moléculas en su superficie, cuya función,
en la mayoría de los casos, es aún
desconocida. Las mejor caracterizadas son
las moléculas CD16 y CD11b que, como
ya hemos indicado,
actúan
como
receptores
para el
extremo Fc de la IgG y
para la fracción C3bi
del
complemento
respectivamente.
38
AutoinmunidadHumana
En la Tabla se detallan algunas características de estos marcadores, muchos de los
cuales están siendo utilizados para clasificar las leucemias de estirpe monocítica.
Marcadores de células mielopoyéticas
CD
Pm*
Función
CD33
67
Desconocida
CD34
120
Desconocida
CD35
190
Receptor C3b
CD14
55
Receptor LPS/LBP
CD15
-
Adhesión neutrófilos
CD16
50
Receptor FcgIII
CD11a
180
Adhesión celular
CD11b
160
Receptor C3bi
CD13
150
*103 dalton
3.4.2Mielopoyesis
El proceso de diferenciación de los granulocitos en médula ósea incluye varios
estadíos madurativos: mieloblasto, promielocito, mielocito, metamielocito y granulocito.
En cada uno de estos eslabones diferenciativos las células mieloides expresan
distintas moléculas de superficie. Los marcadores de diferenciación son compartidos, en
su mayoría, con células de la serie monocítica ya que, como hemos indicado
anteriormente, ambas estirpes celulares tienen un origen común.
En la Tabla se resumen algunas de las características diferenciales de los
macrófagos y granulocitos. Se observa que los granulocitos carecen de la propiedad de
sintetizar interleucina 1 y además no poseen la molécula CD14 ni los antígenos de
histocompatibilidad clase II.
Algunas características diferencialesde las células de estirpe mielomonocítica
Características
Macrófago
Granulocito
Fagocitosis
+++
+++
Producción de Il-1
+++
-
Recep. FcgII(CD16)
+
+++
Recep. C3bi (CD11b)
+++
+
Receptor Il-2
+++
-
CD14
+++
-
CD17
+
+++
HLA- clase I
+++
+++
HLA- clase II
+++
-
39 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
3.4.2.1Macrófagos
La denominación de macrófagos engloba, en realidad, a una serie de células con
características ligeramente distintas y con funciones similares, distribuidas en varios
lugares del organismo. Así, los macrófagos van a recibir diferentes denominaciones según
los diferentes tejidos donde se encuentren (Tabla). A este conjunto de células hísticas, se
le da la denominación genérica de sistema retículo endotelial o sistema mononuclear
fagocítico.
Denominación macrófagos según su localización
Localización
Denominación
Sangre
Monocitos
Tejido conectivo
Histiocitos
Hígado
Células de kupffer
Pulmón
Macrófagos
Hueso
Osteoclastos
Sistema nervioso
Células microglía
Cavidad peritoneal
Macrófagos peritoneales
Los macrófagos son células grandes con un solo núcleo, un aparato de Golgi muy
desarrollado, gran cantidad de lisosomas y muy ricos en enzimas de diferentes tipos, entre
los que destacan proteasas, peroxidasas y lipasas. Estas células poseen, además de la
capacidad fagocítica ya indicada, capacidad de adherencia a los tejidos, al vidrio y al
plástico, así como una gran movilidad en estas superficies (quimiotaxis). Los macrófagos
tienen una vida media de varios meses. Poseen también gran actividad meta­bólica, sobre
todo en lo que se refiere a síntesis de proteínas, incluso cuando se encuentran en reposo.
Los macrófagos poseen en su membrana una serie de receptores de gran importancia
funcional, como son los receptores para la fracción Fc de la IgG, receptores para las
fracciones C3bi y C3b del complemento que se conocen como CD-11b y CD-35 y los
receptores para interleucinas e interferones, todos ellos, de gran interés en la iniciación
de la respuesta inmune.
3.4.2.2Granulocitos
El otro grupo de células, los granulocitos neutrófilos, se caracterizan por poseer
una vida muy corta (vida media de menos de 48 horas) por lo que se encuentran en
continua renovación, para mantener los niveles sanguíneos. Son células de gran tamaño
cuya característica más llamativa es la segmentación del núcleo en varios lóbulos. Se les
denomina también polimorfonucleares neutrófilos. En la sangre estas células se
encuentran en período de tránsito hacia los tejidos, donde esencialmente ejercen sus
funciones, al igual que ocurre con los otros tipos de polimorfonucleares: eosinófilos y
basófilos.
3.4.2.3Otrascélulas
Además de las células tratadas hasta el momento, hay otras células que pueden
intervenir como células inmunocompetentes. Estas son los eosinófilos, basófilos, células
cebadas, células dendríticas y células de Langerham.
40
AutoinmunidadHumana
Las células dendríticas, son de gran importancia en la presentación antigénica a
los linfocitos y se encuentran en los ganglios linfáticos y en el bazo. Fenotípicamente estas
células se caracterizan por poseer en su membrana una gran densidad de moléculas de
histocompatibilidad de clase II.
Las células de Langerham de la epidermis, cuya característica morfológica más
llamativa es la presencia de gránulos en raqueta de tenis denominados gránulos de
Birbeck, también son ricas en antígenos MHC-clase II. Su misión es captar y transportar los
antígenos extraños hasta los ganglios linfáticos de la proximidad, a través de los vasos
linfáticos. Durante su paso por los vasos linfáticos estas células se adaptan y cambian de
morfo­logía denominándoselas células a vela. Una vez en el ganglio linfático las células a
vela se introducen en la paracorteza que es el área de las células T, se interdigitan y
presentan el antígeno a los linfocitos T. Ahora estas células presentadoras reciben la
denominación de células interdigitadas reticulares por su particular disposición en los
ganglios.
3.4.2.4AntígenosdeDiferenciación
En la membrana plasmática de los linfocitos se han podido identificar múltiples
moléculas, gracias al empleo de la tecnología de los Anticuerpos monoclonales (AcMo). A
estos antígenos y se les denominan antígenos de diferenciación. La celebración periódica
de talleres (workshops) internacionales, donde los investigadores remiten sus AcMo para
la realización de estudios multicéntricos, ha propiciado la progresiva sistematización de la
abundante información obtenida. Estos se adscriben, según su especificidad, a grupos de
diferenciación conocidos como CD ó clusters of differentiation, cada uno de los cuales
incluye a todos aquellos AcMo que reconocen una misma molécula o, en casos
excepcionales, un complejo molecular (ej. CD3). Los antígenos de diferenciación
leucocitaria son estructuras cuya distribución no está necesariamente restringida a estos
tipos celulares; no obstante, algunos pueden llegar a constituir, por su patrón selectivo de
expresión, marcadores de diferentes propiedades de la célula, tales como: la estirpe de
diferenciación a la que pertenece, su estadio madurativo, el estado de activación
metabólica o, incluso, su especialización funcional.
La secuencia habitual seguida en la caracterización de un antígeno de
diferenciación se inicia con el análisis de su distribución celular y tisular, habitualmente
realizado por técnicas de inmunofluorescencia, combinadas con la citometría de flujo, y
métodos inmunohistoquímicos. El aislamiento para su análisis electroforético se realiza
por medio de técnicas de inmunoprecipitación, a partir de lisado de células
radiomarcadas, que permiten valorar algunas de las principales características bioquímicas
tales como su masa relativa (Mr), punto isoeléctrico (pI), la presencia de uniones
covalentes
intercatenarias,
y
determinadas
modificaciones
postraduccionales
(ej. glicosilación, fosforilación), así como explorar el proceso de biosíntesis.
3.5DistribucióndelasCélulasInmunocompetentes
Las células que componen el sistema linfoide se agrupan formando órganos
discretamente encapsulados o bien acúmulos difusos de tejido linfoide.
Los órganos linfoides contienen linfocitos en estado variable evolutivo y se
clasifican en primarios (órganos centrales) y en secundarios (órganos periféricos).
41 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Los órganos linfoides primarios constituyen el principal origen de la linfopoyesis,
es decir, donde los linfocitos se diferencian a partir de células madre linfoides y proliferan
y maduran hacia células con capacidad efectora. En mamíferos, incluyendo al hombre, los
linfocitos T son producidos en el timo, mientras que los linfocitos B se producen en el
hígado fetal y en la médula ósea fetal y adulta. En los órganos linfoides primarios, los
linfocitos adquieren sus receptores antigénicos específicos, y también aprenden a
discriminar entre autoantígenos, que serán tolerados y antígenos extraños que serán
atacados.
Los órganos linfoides secundarios que incluyen bazo, ganglios linfáticos y MALT
(mucosal associated lymphoid tissue) (amígdalas, placas de Peyer del intestino y cúmulos
linfoides del tracto urogenital), proporcionan el medio en el que las células implicadas
(macrófagos, células presentadoras de antígeno, linfo­citos T y B) pueden interaccionar
entre sí y con el antígeno.
3.5.1Órganoslinfoidesprimarios
3.5.1.1Timo
Es un órgano linfoepitelial de forma bilobulada situado en posición retroesternal
sobre la cara anterior del pericardio. Deriva de un esbozo epitelial formado a partir de la
tercera y cuarta bolsas faríngeas, de aparición muy temprana en el embrión. En el hombre
su estructura aparece completamente desarrollada en el tercer mes de gestación. El
parénquima tímico está constituido por una malla de células epiteliales rellena de células
linfoides (denominadas timocitos) y se organiza formando lobulillos tabicados por
trabéculas conjuntivas. Dentro de cada lobulillo se puede distinguir una zona externa o
corteza, que contiene la gran mayoría de los timocitos, y una zona interna o medular que
es pobre en timocitos.
El estroma del timo está constituido fundamentalmente por la malla de células
epiteliales que adoptan diferentes formas. En la médula se hallan también células
dendríticas interdigitadas, derivadas de la médula ósea, que son células presentadoras de
antígeno. En la unión corticomedular se hallan también macrófagos. En la médula existen,
además, unas estructuras denominadas corpúsculos de Hassal forma­dos por células
epiteliales y macrófagos dispuestos de forma concéntrica. Las células epiteliales del timo,
tanto de la corte­za como de la médula, expresan una gran riqueza en moléculas del MHC
clase II, imprescindibles para el reconocimiento de autoantígenos por los linfocitos T. Los
islotes de tejido linfoide en el hígado fetal y en la médula ósea fetal y adulta se ocupan de
la producción de linfocitos B.
42
AutoinmunidadHumana
3.5.2Órganoslinfoidessecundarios.
3.5.2.1Bazo
Se trata de un órgano situado en el hipocondrio izquierdo, detrás del estómago y
cerca del diafragma. Su superficie externa se compone de una cápsula fibrosa con algunas
fibras musculares lisas y penetra profundamente en el parénquima del órgano.
Básicamente, en el bazo se distingue la pulpa roja que es un reservorio vascular para
hematíes y la pulpa blanca que contiene el tejido linfoide, el cual se dispone alrededor de
una arteriola central, presentando áreas T y B. Las células T se disponen más próximas y
alrededor de la arteriola central, mientras las células B se disponen exteriores a la misma.
También son frecuentes las células reticulares dendríticas y macrófagos en el centro
germinal, así como macrófagos especializados en la zona marginal (área que rodea a los
folículos linfoides) que junto a las células foliculares dendríticas de los folículos primarios
(folículos no estimulados sin centro claro germinal) se ocupan de la presentación del
antígeno al linfocito B.
43 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
3.5.2.2Ganglioslinfáticos
Conforman junto a los vasos linfáticos una compleja red corporal cuya función es
filtrar los antígenos procedentes del espacio extracelular y la linfa durante su circulación
desde la periferia hasta el ducto torácico.
Los ganglios linfáticos, en el humano, son redondeados u ovoides y presentan un
hilio donde los vasos sanguíneos entran y salen respectivamente. Básicamente, se
distingue un área B denominada córtex, un área T denominada paracórtex y un área
medular central.
El paracórtex, contiene linfocitos T y abundantes células presentadoras de antígeno
(células interdigitantes o histiocitos de la zona T) quienes presentan abundantes antígenos
MHC clase II en superficie. La zona medular presenta algunos cordones linfoides
separados por espacios vasculares (senos medulares) que contienen la mayor parte de las
células plasmáticas y los macró­fagos sinusales de los ganglios linfáticos.
El córtex contiene agregados de linfocitos B dispuestos formando folículos
primarios y secundarios. Los folículos primarios son primor­diales sin centro claro
germinal (anteriores al estímulo antigé­nico) y los folículos secundarios poseen claros
centros germinales (tras el estímulo antigénico). Estos últimos contienen además células
presenta­doras de antígeno y algunos macrófagos, linfocitos T, y células NK, quienes junto
a los macrófagos sinusales parecen jugar un papel en el desarrollo de la respuesta de las
células B, como su adquisición de memoria; esta parece ser la función primordial de los
centros germinales.
44
AutoinmunidadHumana
3.5.2.3Tejidolinfoideasociadoamucosas(MALT)
Acúmulos dispersos de tejido linfoide no encapsulado se observan frecuentemente
en diversos órganos, particularmente en áreas submucosas gastrointestinales, respiratorias
y urogenitales. Los elementos linfoides se encuentran formando agregados difusos u
organizados formando folículos con centro claro germinal. En el tracto intestinal, se
observan elementos linfoides difusos en la submucosa del órgano, y formando folículos
linfoides con centro germinal en las denominadas placas de Peyer. El epitelio que reviste
las placas de Peyer transporta el antígeno y en sentido inverso, la IgA secretora producida
por las células plasmáticas muy abundantes en el epitelio.
En el hombre, además se encuentra abundante tejido linfoide con centros
germinales en las amígdalas faríngeas y también en paredes bronquiales y a lo largo del
tracto urogenital.
3.5.2.4Circulaciónlinfocitaria
Una vez que los linfocitos B y T abandonan los órganos primarios, pasan al torrente
circulatorio, a través del cual circulan por el organismo. A los tejidos llegan a través del
torrente sanguíneo, siendo recogidas por los vasos periféricos del sistema linfático que las
conduce a los distintos ganglios linfoideos, de donde pueden de nuevo volver a la sangre
y a los diferentes tejidos o almacenarse en el bazo. En la Tabla se recoge la proporción de
leucocitos en sangre.
Leucocitos en sangre
Tipo
%
Neutrófilos
40-75
Eosinófilos
5
Basófilos
0.5
Linfociotos
20-50
Monocitos
1-5
45 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
De esta forma el contacto de los linfocitos con los antígenos se puede establecer
en el organismo a nivel de los diferentes tejidos, sistema linfático, bazo y sangre, aunque
es fundamentalmente a nivel de los ganglios y el bazo donde se puede desarrollar una
respuesta inmune, ejerciendo una acción, bien local en ganglios y bazo, o bien general,
dado que los elementos efectores (las Inmunoglobulina y linfocitos activados) pueden ser
distribuidos por toda la economía a través del sistema circulatorio y linfático.
46
UNIDADDIDÁCTICAIV
INMUNOGLOBULINA
AutoinmunidadHumana
4.1introducciónInmunoglobulina
A finales del siglo XIX, Von Behring observó que los sueros de animales que habían
padecido difteria contenían sustancias que neutralizaban el efecto de la toxina diftérica. A
estas sustancias, que se caracterizaban por ser termolábiles y no dializables, se les
denominó Anticuerpos, debido a su capacidad de reconocer a las toxinas bacterianas.
En 1937 Tiselius descubre la electroforesis y aplica este nuevo método al
fraccionamiento de proteínas plasmáticas, identificando así los Anticuerpos como las
proteínas del suero que se desplazan más lentamente. Esta fracción recibió el nombre de
g-globulina, quedando así asociados temporalmente, los conceptos de Anticuerpo y de gglobulina, como equivalentes.Posteriormente, se comprueba que no todos los Anticuerpos
migran electroforéticamente con las g-globulinas, sino que muchos de ellos lo hacen con
las a y b globulinas. Esto se observó analizando los niveles de las distintas fracciones de
globulinas antes y después de la inmunización de animales con un antígeno. Se concluye
entonces, que no todos los Anticuerpos son gammaglobulinas, por lo que Hebermans
propone el término de Inmunoglobulina para designar a todas las sustancias con
capacidad de Anticuerpo. Hoy se conocen cinco tipos de Inmunoglobulina: IgM, IgA, IgG,
IgD e IgE, cada una de ellas con ciertas características distintas.
Algunas características bioquímicas de las Inmunoglobulina
Clase
PM
Coeficiente*
sedimentación
Velocidad
síntesis**
Vida media
(días)
(%) Contenido
carbohidratos
IgG
150.000
6,5
28
30
2,5
IgA
160.000
7,7
10
8
10
IgM
900.000
19
7
10
11
IgD
180.000
7
0,016
0,4
10
IgE
280.000
8
0,0005
---
10
*(S),Unidad svedberg
** (mg/Kg/día)
49 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
4.2EstructuradelasInmunoglobulina
Las Inmunoglobulina son glicoproteínas que, según ya indicó Porter en 1959, están
formadas por cadenas polipeptídicas agrupadas, dependiendo del tipo de
Inmunoglobulina, en una o varias unidades estructurales básicas.
4.2.1Unidadestructuralbásica
Cada unidad está compuesta por cuatro cadenas polipeptídicas unidas entre sí por
puentes disulfuro y otras uniones de tipo no covalente.
Para su estudio se han empleado diferentes procedimientos. Por ejemplo, tras la
rotura de los puentes disulfuro por sustancias de carácter reductor, como el
mercaptoetanol, se individualizan las cuatro cadenas polipep­tídicas y éstos atendiendo a
su tamaño, son de dos tipos: de bajo peso molecular (aproximadamente 22 KD) y de alto
peso molecular (50-70 KD, dependiendo del tipo de Ig). Los polipéptidos de bajo peso
molecular reciben el nombre de cadenas ligeras o cadenas L (Light) y las de alto peso
molecular, cadenas pesadas o cadenas H (Heavy).
Dos cadenas ligeras y dos cadenas pesadas se agrupan de tal manera que existe una
proximidad espacial entre los cuatro extremos amínicos de las cadenas ligeras y pesadas
por una parte, y entre los dos extremos carboxílicos de las cadenas pesadas por otra.
Esta estructura básica de las Inmunoglobulina puede ser fraccionada mediante la
utilización de enzimas (papaína, pepsina, etc.), como fue efectuado por Porter en 1959,
obteniéndose
diferentes
tipos
de
fragmentos. El tratamiento con papaína
produce la ruptura específica de las cadenas
H, en el espacio comprendido entre el
puente disulfuro que las une entre sí y los
que las unen a las cadenas ligeras. Se
obtienen tres fragmentos: uno denominado
Fc, que determina la actividad biológica,
contiene el alotipo y
determina la clase y
subclase de cadena pesada
y dos denominados cada
uno de ellos Fab, que
contienen el idiotipo y es
por donde la molécula se
une al antígeno.
50
AutoinmunidadHumana
4.2.2CadenasLigeras
Hay dos tipos de cadenas ligeras, estructuralmente diferentes, que se conocen
como cadenas ligeras tipo kappa (k) y cadenas ligeras tipo lambda (l). La familia de genes
que codifica para la cadena ligera k se
localiza en el cromosoma 2 y los loci de
los genes homólogos que codifican para
la cadena l, en el cromosoma 22. En
cada molécula de Inmunoglobulina las
dos cadenas ligeras son del mismo tipo,
k o bien l, pero nunca existe una de
cada tipo en la misma Inmunoglobulina.
Las
cadenas
ligeras
están
formadas
por
unos
200
aminoácidos con
la particularidad
de que existen
dos
puentes
disulfuro que unen grupos de unos cincuenta aminoácidos. Concretamente la IgG1 posee
214 aminoácidos y su estructura secundaria y terciaria están determinadas por dos
puentes disulfuro intracatenarios que unen los aminoácidos 23 con el 88 y 134 con el 193.
A su vez, estas cadenas ligeras tienen otro puente disulfuro intercatenario, por el cual cada
una de ellas se une a una cadena pesada para constituir la unidad básica de las
Inmunoglobulina. Este puente se encuentra en el último aminoácido (214) de la parte
carboxílica para el tipo k y en el penúltimo para el tipo l.
4.2.3Cadenaspesadas
Estas cadenas poseen unos cuatrocientos aminoácidos estableciéndose entre
algunos de ellos puentes disulfuro (intracatenarios) que asocian unos 60 aminoácidos y
que condicionan la estructura secundaria del polipéptido. Por ejemplo, las cadenas
pesadas de la IgG1 poseen 440 aminoácidos y los puentes disulfuro unen el aminoácido
22 con el 96, el 144 con el 200, el 261 con el 321 y el 367 con el 425.
Estas dos cadenas pesadas están unidas la una a la otra por puentes disulfuro
intercatenarios, ya indicados anteriormente, y que pueden ser de uno a cinco
dependiendo del tipo de Inmunoglobulina.
En estas cadenas pesadas, y a nivel de los puentes disulfuro intercatenarios, hay
una zona de unos 15 aminoácidos, de gran flexibilidad debido a su estructura y constituye
lo que se denomina zona bisagra por donde se deforma la molécula de Inmunoglobulina
cuando se produce la unión con el antígeno, facilitándose así su acoplamiento con éste.
Los loci de los genes que codifican para la cadena pesada se localizan en el brazo largo
del cromosoma 14.
4.2.3.1Partevariableyconstantedelascadenasligerasypesadas.
Estructuralmente, las cadenas ligeras poseen dos partes: una corresponde al
extremo carboxílico que diferencia las cadenas ligeras en dos tipos k y l, y constituye la
parte constante de las cadenas ligeras (CL). La otra corresponde al extremo amínico, que
51 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
es muy variable y constituye la parte variable de las cadenas ligeras (VL) y corresponde a
la zona de interacción con el antígeno. Las partes constante y variable son prácticamente
de igual tamaño en las cadenas ligeras.
También las cadenas pesadas poseen una parte variable y otra constante.
Aproximadamente el tercio del extremo amínico de estas cadenas se caracteriza por ser
estructuralmente muy variable, por lo que se conoce como parte variable de las cadenas
pesadas (VH). La estructura de este fragmento, al igual que en las cadenas ligeras,
depende del tipo de antígeno que reconoce, dado que este extremo también participa en
la unión de la Inmunoglobulina con el antígeno. Por el contrario, aproximadamente los
dos tercios del extremo carboxílico de todas las cadenas pesadas de un mismo tipo de
Inmunoglobulina poseen una estructura idéntica. De ahí que esta parte de las cadenas
pesadas se conozca como parte constante de las cadenas pesadas (CH).
Esta parte constante es diferente según la clase de Inmunoglobulina que
consideremos, determinando la existencia de cinco tipos de cadenas pesadas: g, a, m, d y
e que definen a su vez las cinco clases de Inmunoglobulina: IgG, IgA, IgM, IgD e IgE
respectivamente.
4.3CaracterísticasdelosdistintostiposdeInmunoglobulina
Debido a esta distinta estructura, las cadenas pesadas van a presentar distintas
propiedades biológicas, tales como la capacidad de unirse entre sí, fijar complemento, fijar
la pieza de secreción y unirse a macrófagos, neutrófilos y células NK. En la tabla A se
recogen las principales tipos de Inmunoglobulina Hemos de considerar que incluso entre
moléculas de una misma clase existen, según a la subclase a la que pertenezcan, ciertas
diferencias cómo se observa en la Tabla B.
TABLA A. Algunas características bioquímicas de las Inmunoglobulina
Clase
PM
Coeficiente*
sedimentación
Velocidad
síntesis**
Vida media
(días)
(%) Contenido
carbohidratos
IgG
IgA
IgM
IgD
IgE
150.000
160.000
900.000
180.000
280.000
6,5
7,7
19
7
8
28
10
7
0,016
0,0005
30
8
10
0,4
---
2,5
10
11
10
10
*(S),Unidad svedberg
52
** (mg/Kg/día)
AutoinmunidadHumana
TABLA B Propiedades de las Inmunoglobulina
Clase Fija C´
Transferencia Presencia Sensibilización
placenta
LCR
cutánea
Secreción
mucosa
Síntesis
feto
Opsonización
IgG
+
+
+
+
-
-
+
IgA
-
-
+
-
+
-
-
IgM
+
-
-
-
-
+
-
IgD
-
-
-
-
-
-
-
IgE
-
-
-
+
-
-
-
4.3.1Isotipos
Si inmunizamos un animal de una especie con Inmunoglobulina procedentes de
una especie distinta, la mayoría de los Anticuerpos generados (antisuero heterólogo) irán
dirigidos contra la región constante de la Inmunoglobulina que hayamos inyectado,
permitiendo definir lo que llamamos el isotipo de una Inmunoglobulina determinada. Los
genes que codifican para las distintas variantes isotipicas están presentes en todos los
individuos sanos, es decir, todos los individuos sanos poseen los genes g1, g2, g3, g4, m,
a1, a2, d, e, k y l; que codifican respectivamente para las regiones constantes G1, G2, G3,
G4, M, A1, A2, D y E de las cadenas pesadas y para las regiones kappa y lambda de las
cadenas ligeras. Existen cinco isotipos de cadena pesada (M, G, A, D y E) y dos de cadena
ligera (k y l). Así diremos que el isotipo de una determinada Inmunoglobulina es G1 o que
esa Inmunoglobulina es de la clase G y subclase 1, que a su vez puede tener unas cadenas
ligeras del isotipo kappa o lambda.
4.3.2Dominiosmolecularesenlascadenasligerasypesadas.
Tanto las cadenas pesadas como las ligeras poseen grupos de aminoácidos unidos
por puentes disulfuro intracatenarios. Estos segmentos repetidos en las cadenas L y H se
conocen como dominios. Los dominios de la parte constante de las cadenas pesadas
presentan
una
gran
homología
secuencial no sólo entre ellos, sino
también con la región constante de la
cadena L. De forma similar, los únicos
segmentos variables en las cadenas L y H
presentan
cierta
homología entre ellos y
en menor grado a los
de la región constante.
La cadena L
tiene dos dominios,
uno corresponde a la
región variable (VL) y
otro a la constante (CL).
La cadena H tiene un dominio en la región variable (VH) y tres o cuatro en la constante
dependiendo de la clase de Inmunoglobulina que consideremos (tres en la IgG, IgA e IgD
y cuatro en las IgM e IgE). Estos dominios de la región C se denominan CH1, CH2, CH3 y
CH4 cuando aparece este último.
53 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Los dominios V son los responsables de la unión con el antígeno y los dominios C,
con excepción del CH1, constituyen el fragmento Fc que, como ya se ha indicado,
determina las propiedades biológicas de las Inmunoglobulina. Concretamente es por el
dominio CH2 por donde se produce la unión a las proteínas del complemento y se
establece el enlace con la cadena glicosilada que completa la molécula glicoproteica de
las Inmunoglobulina. Es entre los dominios CH1 y CH2 donde se establece la zona bisagra.
4.3.3Regioneshipervariables
Las zonas variables, tanto de la cadena L como H, poseen a su vez unas regiones
en donde se concentra fundamentalmente la variabilidad. Son tres pequeños segmentos
que constituyen las denominadas regiones o segmentos hipervariables o región
determinante de complementariedad CDR (Complementarity Determining Region), pues
determinan la forma del centro activo que permite el reconocimiento y unión al antígeno.
Cada una de estas regiones hipervariables se componen de 17 a 20 aminoácidos y
cambios en muy pocos aminoácidos de estas zonas suponen una enorme diversidad de
posibilidades de unión al antígeno sin variar el resto de la molécula. El resto de la parte
variable es relativamente constante, de modo que sustituciones en los residuos que la
constituyen, no afectan la especificidad de combinación; constituye un “sostén de
trabajo” pues su misión es presentar adecuadamente en el espacio las regiones
hipervariables al antígeno, por lo que los residuos que componen esta zona se denominan
residuos FW (Framework).
4.3.4Moléculasadicionalesalaunidadestructuralbásica.
En las Inmunoglobulina aparecen, además de las cuatro cadenas polipeptídicas
básicas, un componente glucídico (que representa el 2-14 % del peso total de la molécula)
y en algunas clases de Inmunoglobulina, glicoproteínas adicionales conocidas como
cadena J y pieza de secreción.
La cadena J es una glicoproteína con un 12 % de azúcares y un peso molecular de
15 kD que une, mediante puentes disulfuro, extremos Fc en la IgA e IgM. La pieza de
secreción es una glicoproteína de 58 kD de peso molecular que sintetizan las células
epiteliales de las mucosas y glándulas exocrinas.
54
AutoinmunidadHumana
4.4EstructuraespacialdelasInmunoglobulina
Una vez conocida la secuencia primaria de aminoácidos en las cadenas peptídicas
de las Inmunoglobulina, la deducción de su estructura espacial permitió entender la forma
en que millones de diferentes sitios de unión al antígeno son construidos sobre una
estructura común.
Las Inmuno globulinas pueden estar constituidas por unidades básicas simples,
como es el caso de la IgG,
IgD e IgE; en forma de
dímeros
(dos
unidades
básicas unidas), como es el
caso de la IgA, o incluso por
hasta
cinco
estructuras
básicas unidas por sus
extremos Fc como es el caso
de la IgM. Esto se debe a la
cualidad que tienen las
cadenas m y a de unirse
entre sí. Esta unión se realiza
a través de la cadena J y
mediante puentes disulfuro.
Las cadenas pesadas y ligeras están plegadas sobre si mismo, tal como se ha visto
mediante análisis cristalográfico.
Cada uno de los dominios de las cadenas está constituido a modo de “cilindros”
en los que se encuentran plegados en forma de sándwich dos grupos de cadenas
proteicas, una con tres cadenas polipeptídicas y la otra con cuatro, que presentan
estructuras secundarias es de hoja plegada b. Estas dos capas proteicas están alineadas
paralelamente rodeando un espacio interior en el que predomina la presencia de
aminoácidos hidrófobos. La unión de esas dos capas se efectúa por puentes disulfuro. En
las zonas constantes, las capas de cuatro segmentos están en el exterior de la molécula y
las de tres en el interior, mientras que en las variables es al contrario; por lo demás, el
modelo global de plegado guarda gran semejanza entre los dominios variables y
constantes. Sin embargo,
las regiones hipervariables
constituyen tres bucles
adicionales que no se
someten al plegamiento del
resto del dominio.
55 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
4.5SubclasesdeInmunoglobulina
Se sabe que no todas las Inmunoglobulina de una misma clase tienen idéntica
estructura, sino que dentro de las clases se pueden establecer subclases considerando la
secuencia de aminoácidos de la región constante de las cadenas H y el diferente número y
situación de los puentes disulfuro intercatenarios establecidos entre las cadenas pesadas.
Así, la IgG humana se divide en cuatro subclases (IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4) y la IgA e IgM
en dos (IgA1 e IgA2; IgM1 e IgM2) respectivamente. Las regiones constantes de las
cadenas pesadas de estas diferentes clases y subclases de Inmunoglobulina se conocen,
como veremos en el apartado siguiente, con el nombre de variantes isotípicas y son las
mismas en todos los individuos normales de la misma especie.
4.5.1Alotipos
Las Inmunoglobulina, como proteínas que son, pueden actuar como antígenos.
Esta propiedad se ha aprovechado para generar Anticuerpos contra ellas, que
posteriormente han sido utilizados como instrumentos para analizar su estructura y
función. Mediante el uso de los Anticuerpos generados contra las Inmunoglobulina se ha
podido detectar la existencia de variaciones en las mismas.
Si inmunizamos un animal con Inmunoglobulina de otro animal de la misma
especie obtendremos antisueros homólogos. Estos antisueros homólogos pueden ir
dirigidos contra las regiones constantes de las Inmunoglobulina, solo contra aquellas
zonas que sean distintas entre ambos animales. Estas diferencias reflejan variaciones
mínimas, a veces de un solo aminoácido debidas a diferencias en la secuencia de ADN de
los genes que codifican para las Inmunoglobulina. Los genes que codifican para las
Inmunoglobulina se heredan en forma de alelos mendelianos, por lo que a cada uno de
este tipo de variante se le denomina variante alélica y al conjunto de variantes alélicas, se
le denomina alotipo.
4.5.2Idiotipos
Los antisueros homólogos que referíamos anteriormente que se producen al
inmunizar animales con Inmunoglobulina de otro animal de la misma especie, también
pueden ir dirigidos contra las regiones hipervariables de las cadenas H y/o L de las
Inmunoglobulina. Todas las Inmunoglobulina que poseen los mismos determinantes
antigénicos en sus regiones hipervariables se dice que pertenecen al mismo idiotipo, o
que poseen los mismos determinantes idiotipicos. Los determinantes idiotípicos son
exclusivos para las moléculas producidas por un clon determinado de células productoras
de Anticuerpos. Los idiotipos parecen tener importancia fisiológica en la regulación del
sistema inmune. Según la teoría de la red de Jerne, frente a los idiotipos se formarían
Anticuerpos que al unirse a los mismos formarían un entramado (“red”) de Anticuerpos
unidos a otros Anticuerpos que tendrían como acción final la regulación del proceso de
síntesis de nuevas Inmunoglobulina. Como decíamos anteriormente, cada uno de los
idiotipos se encuentra representado en tan pequeña cantidad que pasa desapercibido
para el sistema inmune, sin embargo, cuando un determinado clon de células B reconoce
su antígeno especifico, prolifera, se diferencia a célula plasmática y produce una gran
cantidad de Inmunoglobulina de una misma especificidad, sus determinantes idiotipicos
pasaran a encontrarse en mucha mayor cantidad y ahora sí darán lugar a una respuesta de
Anticuerpos contra ellos, Anticuerpos antiidiotipo, que podrán unirse a las
Inmunoglobulina que ocasionaron su generación. La unión de los Anticuerpos anti56
AutoinmunidadHumana
idiotipo al idiotipo que los origino podrá dar lugar al bloqueo de las Inmunoglobulina
solubles que compartan ese idiotipo o unirse a las Inmunoglobulina de membrana
presentes en linfocitos B de la misma especificidad, o incluso a las regiones hipervariables
del receptor para el antígeno de la célula T que reconocen ese mismo antígeno, con
efectos en cada uno de los casos inhibidores o estimuladores. Los idiotipos se encontraron
mediante estudios serológicos, al observarse que cuando en un conejo se inyectaban
Anticuerpos antisalmonella de otro conejo del mismo alotipo, producían Anticuerpos que
reaccionaban con el Anticuerpo inyecta­do, incluso aunque los dos conejos fueran
genéticamente idénticos. Estos Anticuerpos anti-idiotipo, en la mayoría de los casos, están
dirigidos contra la estructura exclusiva de la porción fijadora de antígeno y por tanto solo
reconocen a Inmunoglobulina de la misma especificidad, sin embargo en algunos casos,
los Anticuerpos anti-idiotipo pueden estar dirigidos contra zonas de la región
hipervariable distintas de la porción fijadora del antígeno y en este caso podrán unirse a
Inmunoglobulina de varias especificidades distintas regulando la respuesta inmune frente
a varios antígenos.
4.6DistribucióndelasInmunoglobulina
Las Inmunoglobulina se encuentran distribuidas en todos los fluidos orgánicos de
la economía de los vertebrados y en las membranas de los linfocitos B y células
plasmáticas. Las cantidades relativas de cada una de las clases de Inmunoglobulina en los
diferentes compartimentos del organismo son muy diferentes.
En el torrente sanguíneo predomina la IgG mientras que en las secreciones (saliva,
lágrimas, secreción bronquial, así como en el líquido cefalorraquídeo y mucosas) la IgA es
la predominante. Los niveles de Inmunoglobulina séricas fluctúan ampliamente en función
de diversos aspectos, tales como el estado nutricional, la edad, etc.
Cuando las Inmunoglobulina se encuentran insertas en la membrana de los
linfocitos (Inmunoglobulina de membrana), actúan como receptores de las señales de
activación antigénicas por su capacidad de reconocimiento del antígeno constituyendo el
receptor para el antígeno del linfocito B.
4.7SuperfamiliasdelasInmunoglobulina
La estructura de las cadenas pesadas y ligeras de las Inmunoglobulina posee
ciertas similitudes entre sí (por ejemplo, la estructura en dominios equivalentes). Esto hizo
pensar que ambas cadenas procedían de una molécula ancestral común. Idéntica
similitud se ha observado con la b-2-microglobulina y con una gran cantidad de
moléculas, todas ellas agrupadas, por tanto, bajo el mismo epígrafe de superfamilia de las
Inmunoglobulina. Estas moléculas son: el receptor T para el Antígeno, las moléculas de
histocompatibilidad clase I y II, LFA-3, ICAM-1.
4.8FuncióndelasInmunoglobulina
La función esencial de las Inmunoglobulina es la de unirse al antígeno. De esta
manera las Inmunoglobulina actúan como receptoras de señales antigénicas o bien
pueden colaborar en la destrucción antigénica. La primera función se presenta cuando las
Inmunoglobulina se encuentran insertas en la membrana de los linfocitos B
(Inmunoglobulina de membrana), y para la segunda requieren la colaboración del
57 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
comple­mento, macrófagos, neutrófilos y células NK, que tienen la propiedad de unir las
Inmunoglobulina por su extremo Fc.
4.8.1UniónantígenoAnticuerpo
Los epítopos de un antígeno pueden estar formados por aminoácidos
consecutivos en la secuencia de la proteína, como las proteínas se encuentran
normalmente dobladas sobre si mismas según lo que llamamos estructura terciaria, en la
mayoría de los casos los Anticuerpos generados contra este tipo de epítopos solo
reconocerán a la proteína desnaturalizada o “linearizada” y por ello se les llama
epitopos lineales. En la mayoría de los casos los epítopos suelen estar formados por
aminoácidos del Antígeno que solo se encuentran suficientemente cerca unos de otros en
la proteína nativa, es decir en la proteína que tiene estructura terciaria conservada, es decir
una conformación adecuada, por lo que a estos epítopos se les llama epitopos
conformacionales. Cuando inmunizamos un animal con una proteína, generaremos una
serie de Anticuerpos dirigidos contra los distintos epítopos de la misma, todos esos
Anticuerpos se encontraran circulando en el suero del animal al que, una vez extraido,
llamaremos antisuero. El tipo de Anticuerpos que compondrán ese antisuero dependerá
en gran medida de la forma en que hayamos preparado la proteína para la inmunización,
si la hemos preparado desnaturalizada, solo existirán epítopos lineales, mientras que si
hemos inyectado la proteína en su estado nativo, coexistirán en el antisuero Anticuerpos
que reconozcan epítopos conformacionales con otros que reconozcan epítopos lineales.
En el caso de Anticuerpos monoclonales, todos los Anticuerpos procederán de un clon de
células plasmáticas y por tanto estarán dirigidos contra un solo epítopo que será de un
tipo u otro. La importancia radica, en que dependiendo del tipo de epitopos que
reconozcan los Anticuerpos, las aplicaciones diagnosticas o de investigación serán
distintas. En general, los Anticuerpos que reconocen epitopos lineales serán útiles para
técnicas de Western Blot (donde se analiza la proteína generalmente desnaturalizada)
mientras los que reconocen epítopos conformacionales lo serán para técnicas de
inmunofluoresencia, inmunoprecipitación, etc.
4.8.2Paratopo
Las Inmunoglobulina se unen a los epitopos de los antígenos por sus sitios activos,
constituidos como se ha indicado anteriormente, por los segmentos variables de las
cadenas pesadas y ligeras y donde intervienen principalmente las regiones hipervariables.
Esta zona de unión al epítopo se conoce con el nombre de paratopo.
4.8.3FuerzasdeuniónAg‐Ac.
La unión del antígeno (Ag) con el Anticuerpo (Ac) o Inmunoglobulina es
semejante a la que se establece entre la enzima y su substrato o entre proteínas que
pertenecen a cualquier vía de señalización intracelular. Estas interacciones se deben a la
formación de múltiples enlaces no covalentes (enlaces de hidrogeno, interacciones
electrostáticas, de Van der Waals e hidrófobas), cada uno de los cuales por si solos son
débiles. Sin embargo, como se establecen múltiples interacciones, la fuerza total de la
unión puede ser muy elevada. Para que las interacciones mencionadas lleguen a ser
efectivas, los grupos entre los que se establece deben estar situados a distancias muy
cortas, y para que esto sea posible y se puedan producir un gran numero de interacciones,
el epítopo y el paratopo deben encajar perfectamente, dependiendo de ello la “fuerza”
de la interacción que conocemos con el nombre de afinidad. La afinidad esta interacción
58
AutoinmunidadHumana
es de vital importancia, por cuanto de ello dependerá tanto la utilidad diagnóstica y de
investigación de un Anticuerpo como su importancia fisiopatológica. Para cuantificar la
afinidad de una interacción, deberemos entender primero una serie de conceptos de los
que nos ocuparemos a continuación.
KA
Ag + Ac = == Ag-Ac
KD
Donde ka representa la constante de velocidad y kd la de disociación.
Llegara un momento en que la velocidades de asociación y disociación se igualen,
es decir, que el numero de complejos Ag/Ac que se formen sea el mismo que el que se
disocie, entonces decimos que se ha llegado a una situación de equilibrio dinámico. Una
forma indirecta de medir la afinidad de la interacción de una pareja Ag/Ac, será medir la
velocidad de asociación y disociación antes de que se llegue al equilibrio, lo cual puede
realizarse actualmente mediante biosensores. Cuanto mayor sea la velocidad de
asociación y menor la de disociación mayor será la afinidad de la interacción de esa pareja
Ag/Ac. Otra forma complementaria y más directa de cuantificar la afinidad de la
interacción Ag/Ac, es hacerlo una vez que se ha alcanzado el equilibrio y utilizando
concentraciones bajas de Anticuerpo. En estas condiciones la concentración de antígeno
que permite que la mitad de los Anticuerpos estén unidos a ellos y la otra mitad libre,
medida en molaridad, se denomina constante de disociación (KD) y es una medida directa
de la afinidad de la interacción. Cuanto menor sea la KD mayor será la afinidad puesto que
indica que es necesaria una menor concentración de antígeno para que la mitad de los
Anticuerpos estén ocupados. La inversa de la KD es la constante de asociación (KA) cuyo
valor es directamente proporcional a la afinidad de la interacción. Para determinar
experimentalmente estas constantes tendremos que conocer las concentraciones de
antígeno libre y unido, para lo cual existen varios métodos entre los que destacan análisis
mediante diálisis de equilibrio. Esta técnica se basa en la utilización de una membrana
semipermeable de un poro tal, que permita el paso de un antígeno suficientemente
pequeño (un hapteno) pero no del Anticuerpo. A concentraciones bajas de antígeno, la
concentración de Anticuerpo libre ira bajando rápidamente hasta que se alcance el
equilibrio, puesto que todo el antígeno que entre a través de la membrana semipermeable
59 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
quedara retenido por el Anticuerpo. Realizando el experimento anterior con varias
concentraciones de antígeno, podremos encontrar aquella en la que la mitad del
Anticuerpo se encuentra unido al antígeno que como hemos dicho corresponde a la KD.
La afinidad que hayamos calculado corresponderá exclusivamente a la de la interacción de
esa pareja Ag/Ac. Un determinado Anticuerpo podrá unirse a más de un antígeno con
afinidades distintas en cada caso.
4.8.4AvidezdelauniónAg‐Ac
Como apuntábamos anteriormente, el fenómeno de la unión Ag/Ac es en realidad
mucho más complejo, pues cada uno de los antígenos poseen varios epítopos distintos,
por lo que podrán unir mas de un Anticuerpo. Cada molécula de Anticuerpo, por su parte,
podrá unir al menos dos moléculas de Antígeno, una por cada Fab y en el caso de la IgM
hasta diez moléculas (como se comento anteriormente las Inmunoglobulina IgM se
ensamblan en unidades funcionales constituidas por cinco moléculas de Anticuerpo).
Finalmente en un antígeno, un determinado epítopo puede estar representado varias
veces siendo capaz de unir varias moléculas del mismo Anticuerpo. La fuerza total de la
interacción que considera todas las interacciones epítopo/paratopo que tienen lugar entre
antígenos y Anticuerpos multivalentes (con varios sitios de unión), se denomina avidez y
es mucho mayor que la suma de las afinidades puesto que las distintas interacciones se
estabilizan entre ellas. Estas interacciones multivalentes poseen una gran importancia
fisiopatológica por cuanto cuando se encuentren Ag y Ac en solución, como es el caso del
plasma o los tejidos, se formaran agregados constituidos por muchas moléculas que
denominamos Inmunocomplejos. A concentraciones equivalentes de Ag y Ac estos
inmunocomplejos serán de gran tamaño y podrán quedar atrapados en los tejidos,
iniciando una respuesta inflamatoria y dando lugar a las llamadas enfermedades por
depósito de inmunocomplejos.
4.8.5EspecificidaddelauniónAg‐Ac
La unión entre el Ag y la Ig tiene una gran específicidad, de tal manera que una Ig
se unirá fundamentalmente y con mayor avidez, a un antígeno determinado. En algunos
casos la Inmunoglobulina podrá unirse a antígenos con epítopos muy similares, aunque
en este caso la afinidad de la unión es mucho menor. También es posible que un mismo
epítopo se encuentre con dos antígenos diferentes en cuyo caso el Anticuerpo reaccionara
con los dos antígenos, diciéndose entonces que existe una reactividad cruzada.
La consecuencia final de la acción de las Inmunoglobulina es la de destruir al
antígeno y/o neutralizar los efectos nocivos de los mismos. Para la consecución de estos
objetivos todas las Inmunoglobulina poseen,
como ya se ha indicado, una característica
esencial y común, que es la de unirse
específicamente al antígeno, caracteristica
que depende como hemos dicho, de sus
regiones hipervariables
contenidas
en
el
fragmento Fab. Sin
embargo,
tanto
la
neutralización como la
destrucción
del
antígeno, lo consiguen
60
AutoinmunidadHumana
de muy diversas formas, dependiendo del tipo y manera de encontrarse el antígeno y
también del tipo de Inmunoglobulina que interviene en cada caso utilizando para ello, las
regiones constantes y concretamente sus extremos Fc.
Tras la unión del antígeno y la Inmunoglobulina, ésta puede anular la acción del
antígeno por neutralización, precipitación o aglutinación del mismo. Así si la Ig es
específica para una toxina bacteriana, cuando se produce la unión Ag-Ac (toxinaantitoxina), quedan neutralizados los efectos tóxicos de la toxina. De ahí que clásicamente,
cuando no se conocía la estructura de las Inmunoglobulina, se las denominase antitoxinas,
precipitinas o aglutininas, en función de la reacción que se detectaba en cada caso.
4.8.6PropiedadesbiológicasdelasInmunoglobulina
Los fenómenos de neutralización, precipitación y aglutinación de los antígenos no
son suficientes por sí solos para la destrucción y total eliminación de éstos. Para ello,
además de las Inmunoglobulina se requiere de la colaboración de otros muchos
elementos, tales como el sistema del complemento, macrófagos, polimorfonucleares o
células NK.
Podemos decir que las Inmunoglobulina, al detectar los antígenos y producirse la
subsiguiente unión a ellos, actúan como trans-ductores de la información de la presencia
de los mismos que serían destruidos por el complemento, macrófagos, los
polimorfonucleares o células NK a los que dan especificidad.
4.8.7Opsonización
Cuando se produce la unión de antígeno e Inmunoglobulina G se producen una
serie de cambios alostéricos en el extremo Fc de la IgG que hacen que se una a receptores
que se encuentran en la membrana de macrófagos y polimorfonucleares. A este
fenómeno se le denomina opsonización. Al producirse esta unión, los macrófagos se
activan, iniciándose el fenómeno de fagocitosis y subsiguiente destrucción de los
complejos antígeno Anticuerpo por los procesos líticos intracelulares, propios de la acción
de los enzimas contenidos en los lisosomas de estas células. Estos receptores pueden ser
61 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
de distinta naturaleza, conociendose en la actualidad tres de estos receptores: FcgRI,
FcgRII y FcgRIII, conocidos en la actualidad como CD64, CD32 y CD16 respectivamente.
Además de en los macrófagos estos receptores se encuentran en otras células como
plaquetas, linfocitos B y NK (Tabla 3.8). Cuando se produce la unión a células NK estas se
activan y lisan a las células portadoras del antígeno por un mecanismo conocido como
citotoxicidad celular dependiente de Anticuerpos (ADCC).
Cuando la Inmunoglobulina que se une a un antígeno es de las clases IgM o IgG,
en sus extremos Fc se producen ciertos cambios alostéricos gracias a los cuales éstas
adquieren la propiedad de fijar y activar uno de los componentes del complemento. Las
fracciones activas del complemento poseen diferentes acciones muy importantes en la
defensa del organismo, una de las cuales es la lisis celular. Este fenómeno se conoce con
el nombre de citotoxicidad mediada por el complemento.
Además de estas funciones, las Inmunoglobulina tienen la capacidad de ser
esenciales en el fenómeno de reconocimiento del antígeno por parte de linfocitos B
cuando se encuentran ligadas a la membrana celular
de estas células como
Inmunoglobulina de membrana constituyendo el receptor para el antígeno del linfocito B.
Esta propiedad será estudiada extensamente en capítulos posteriores.
En la actualidad y utilizando técnicas de Ingeniería Genética, podemos
“construir” Anticuerpos monoclonales que contengan una especificidad determinada y
que sean del isotipo que deseemos para que predominen unas u otras funciones
biológicas. Incluso podemos, con fines terapéuticos generar Anticuerpos monoclonales de
una determinada especificidad en ratones y posteriormente aislar el ADN que codifica
para las regiones hipervariables que confieren la especificidad y fusionarlo con el ADN que
codifica para las regiones constantes humanas, estos Anticuerpos monoclonales
“humanizados” tendrán indudables ventajas desde el punto de vista terapéutico al no
ser considerados como extraños por el sistema inmune humano.
4.9PropiedadesyfuncióndecadaunadelasInmunoglobulina
Aunque en los apartados anteriores se ha hecho mención a las propiedades y
función de las Inmunoglobulina, a continuación estudiaremos brevemente y por separado
las características funcionales más importantes de cada una de ellas.
4.9.1InmunoglobulinaG
Son las Inmunoglobulina más abundantes y representan más del 70 % de las Igs
séricas totales; las diferentes subclases se presentan en proporciones muy diferentes. La
IgG1 es la subclase más frecuente (más del 60 %), seguida de la IgG2 (aproximadamente
un 18 %), mientras que IgG3 e IgG4 se encuentran en mucha menor proporción.
Esta Ig posee capacidad neutralizante, precipitante, de fijar complemento, de
unirse a células NK y a macrófagos (opsonización) y son capaces de atravesar activamente
las membranas biológicas. La propiedad de atravesar activamente las membranas
biológicas es de sumo interés por lo que, además de ejercer esta Inmunoglobulina, su
efecto en toda la “economía del organismo”, lo hace también en el feto al atravesar la
placenta desde la madre, merced a la existencia de receptores para la porción Fc en el
sincitiotrofoblasto.
Como el feto sólo sintetiza pequeñas cantidades de Inmunoglobulina, adquiere de
este modo la posibilidad de defensa, no solamente mientras se encuentra en el seno
62
AutoinmunidadHumana
materno, sino incluso durante la lactancia, período en el cual todavía no ha desarrollado la
capacidad total de síntesis de Inmunoglobulina. Sin embargo, este paso de IgG desde la
madre al feto no siempre es beneficioso para el feto. De todos es sabido que cuando hay
incompatibilidad del tipo Rh entre la madre y el feto, se puede desarrollar el síndrome de
eritroblastosis fetal como consecuencia de la destrucción de glóbulos rojos fetales, de
nefastas consecuencias si no se acude a tiempo. Esto no se presentaría si la IgG no pasase
de la madre al feto. La IgG se sintetiza tardíamente tras un primer contacto con el
antígeno, sin embargo, tras un segundo contacto la mayoría de las Igs formadas
pertenecen a esta clase.
4.9.2InmunoglobulinaM
Los Anticuerpos del tipo IgM son los que mas rápidamente se forman en respuesta
a un estímulo antigénico (Respuesta primaria). Esta Ig se caracteriza también por poseer
capacidad neutralizante, precipitante, aglutinante, fijar complemento, activar la respuesta
inmune, sin embargo no atraviesa activamente las membranas biológicas. Esta última
propiedad hace que esta inmuno­globulina ejerza su acción normalmente en los espacios
intravasculares. Representa del 5 al 10 % de las Igs séricas totales y junto a la IgD es la
más frecuentemente encontrada en la superficie de los linfocitos B como Inmunoglobulina
de membrana.
4.9.3InmunoglobulinaA
Esta Inmunoglobulina posee capacidad neutralizante y precipitante, mientras que
su capacidad de fijar complemento y de opsonización son muy débiles, limitándose su
efecto a neutrófilos y no a macrófagos.
La propiedad más importante de esta Inmunoglobulina viene determinada por su
capacidad de unirse por el extremo Fc a la pieza secretora, gracias a la cual puede ser
secretada por las mucosas y glándulas exocrinas, ejerciendo su acción más importante en
la superficie de mucosas y líquidos biológicos (sobre todo IgA2), tales como el liquido
cefalorraquídeo, secreción bronquial, lágrima, saliva, etc. Esto es importante porque así
protegen precisamente los puntos más vulnerables del organismo, esto es, las puertas de
entrada al mismo, como son ojos, boca, aparato digestivo, sistema respiratorio, vagina,
etc. No olvidemos que, por ejemplo, si desplegamos la mucosa del aparato respiratorio, la
superficie que cubriríamos es de unos 300 m2, superficie que se encuentra en contacto
directo con el exterior a través del aire que se respira. Se deduce de ello que, sin duda,
deben ser importantes los mecanismos de defensa local entre los cuales la IgA tiene un
papel esencial.
Esta Inmunoglobulina se encuentra también en la leche materna. Los niveles de
todas las Inmunoglobulina, a excepción de la IgG en recién nacidos son muy bajos, siendo
por tanto de gran significación el hecho de que la IgA se transfiera desde la madre al
lactante a través de la secreción láctea. De ahí que tengamos que insistir en que los
lactantes se amamanten en el mayor grado posible directamente por las madres y no con
leche de otros orígenes, a lo que actualmente existe excesiva tendencia.
La IgA recibida de la madre ejerce un importante papel de defensa a nivel de todo
el aparato digestivo. En ello parece que influyen las especiales características de pH
gástrico del lactante que es menos ácido que en el adulto y una especial resistencia de
esta Inmunoglobulina frente al mismo, por lo que no se destruye a su paso por el
estómago.
63 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
4.9.4InmunoglobulinaD
La concentración de esta Inmunoglobulina en suero es muy baja. Hasta fechas muy
recientes no se había demostrado que esta Inmunoglobulina poseía capacidad de unirse a
antígenos, por lo que se dudaba de que actuase con función de Anticuerpo. Sin embargo,
aunque actualmente se ha demostrado su acción de Anticuerpo, no se conoce con
precisión cuáles son sus funciones específicas, aunque se piensa que colabora de forma
importante en la activación de linfocitos B al actuar como receptor en la superficie de los
mismos.
4.9.5InmunoglobulinaE
En muchos individuos alérgicos esta Inmunoglobulina se presenta en grandes
cantidades. El estímulo para su síntesis puede proceder de una gran variedad de
antígenos, a los que en este caso se conocen como alergenos. Estos alergenos pueden
penetrar en el organismo a través de la piel o de las mucosas respiratoria, ocular, del
aparato digestivo, etc., así como por inyectables, como es el caso de la penicilina u otros
medicamentos. La vida media de la IgE en sangre periférica es de 24-48 horas. No tiene
capacidad de atravesar la placenta, por lo tanto, las reacciones de hipersensibilidad
inmediata no pueden transferirse de manera pasiva de la madre al feto. Sin embargo,
puede existir una predisposición de tipo familiar a padecer enfermedades de naturaleza
alérgica. Esta predisposición parece estar relacionada con una tendencia a producir
Anticuerpos de tipo IgE en la respuesta secundaria frente a antígenos, en lugar de IgG que
seria la respuesta normal en individuos no alérgicos.
La IgE se encuentra en forma libre en sangre en donde se observa que los niveles
cambian a lo largo de la edad. También la IgE se encuentra en otros líquidos biológicos,
así como unida a basófilos y células cebadas, gracias a la propiedad que tiene esta
Inmunoglobulina de unirse por su extremo Fc a receptores de superficie presentes en
dichas células. Estas células se caracterizan por encontrarse en la piel y mucosas y por
contener abundantes gránulos citoplasmáticos, ricos en sustancias vasoactivas que liberan
una vez se activan.
64
UNIDADDIDÁCTICAV
GENÉTICADELASINMUNOGLOBULINA
AutoinmunidadHumana
5.1IntroduccióngenéticadelasInmunoglobulina
Los linfocitos B, al reconocer
un determinado antígeno mediante las
Inmunoglobulina de superficie, se activan, proliferan y diferencian hasta células
plasmáticas que poseen la propiedad de sintetizar y secretar Inmunoglobulina en grandes
cantidades. La síntesis de Inmunoglobulina, como glicoproteínas que son, se efectúa en
los ribosomas de las células plasmáticas, donde tiene lugar la traducción de RNA
mensajero correspondiente a las cuatro cadenas peptídicas. Posteriormente se producirá
el proceso de la glicosilación de dichas cadenas y la secreción de las mismas.
El conocimiento de la heterogeneidad de las Inmunoglobulina debida a su
diversidad de clases y a la gran variabilidad estructural derivada de la parte variable de las
mismas, ha producido, a su vez, una gran inquietud por conocer a nivel genético el
proceso de regulación y síntesis de estas moléculas.
Hoy ya conocemos los mecanismos más relevantes por los cuales el organismo es
capaz de sintetizar millones de moléculas de Inmunoglobulina diferentes con una
cantidad de material genético limitado.
5.1GenesimplicadosenlasíntesisdeInmunoglobulina
A partir de los
estudios
de
Tonegawa en 1976,
aparece un acúmulo
de conocimientos por
los que se sabe que
la síntesis de las
cadenas ligeras y
pesadas se regula por
genes
que
se
encuentran
en
cromosomas
distintos.
Esto fue puesto de manifiesto empleando técnicas de digestión enzimática del
DNA de células B y posterior hibridación con sondas de DNA complementario (cDNA),
mediante la técnica de Southern Blot. Mediante esta técnica, se pudo observar que
usando un cDNA marcado radioactivamente como sonda correspondiente a parte de una
cadena pesada, éste se unía a segmentos de DNA de líneas celulares de ratón que
contenían el cromosoma 12. Por otra parte, empleando igualmente sondas de cDNA
marcadas radioactivamente frente al DNA de cadenas ligeras de tipo k, éstas se unen a
células que contienen el cromosoma 6, mientras que las sondas para DNA de cadenas
ligeras l lo hacen al cromosoma 16.
5.1.1SegmentosdegenesysíntesisdeInmunoglobulina
Otra característica importante de la formación de Inmunoglobulina es que, en la
síntesis de cada una de las cadenas de Inmunoglobulina participan varios segmentos de
genes de cuyas combinaciones resultan los diversos genes funcionales, responsables
directos de la codificación de cada una de las cadenas de Inmunoglobulina. Esto explica
67 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
las múltiples posibilidades de formación del gran número de Inmunoglobulina partiendo
de un limitado material genético.
5.1.2Tiposdesegmentosgénicos
Estos segmentos codifican por separado la parte variable, la parte constante y las
partes por las que ambas regiones se unen, esto es, las regiones bisagra. Los segmentos
que codifican la parte variable son de dos tipos, segmentos V y segmentos D,
responsables de la variabilidad y diversidad de las Inmunoglobulina respectivamente. Le
siguen los segmentos J o de unión, responsables de unir los fragmentos anteriores con los
segmentos C que codifican para la parte constante. El número de segmentos responsables
de la codificación de la parte constante es muy limitado en relación con el número de
segmentos que codifican la parte variable de las Inmunoglobulina.
En las células embrionarias los segmentos de una misma clase se encuentran
separados del resto de tal forma que, por una parte, se encuentran los segmentos V, por
otra los D, los J y los C. Estos segmentos están contenidos en los exones, que son aquellos
fragmentos de DNA que serán transcritos para dar lugar a la síntesis de proteínas, y que
se encuentran separados entre sí por fragmentos de DNA no codificadores de proteínas
denominados intrones.
En consecuencia se puede concluir que: La síntesis de las cadenas ligeras y pesadas
de las Inmunoglobulina está regulada por cromosomas distintos. En esta síntesis
participan varios segmentos de genes que combinados dan lugar a los genes funcionales
responsables de la codificación de las cadenas de las Inmunoglobulina.
5.2 Reordenamiento de los segmentos génicos de las
Inmunoglobulina
Las observaciones anteriores se interpretaron como que a lo largo del proceso
madurativo de los linfocitos B, se produce un reagrupamiento de segmentos de genes
para la iniciación de la síntesis de las cadenas ligeras y pesadas. A este fenómeno se
denomina recombinación intracromosómica.
68
AutoinmunidadHumana
A medida que se produce el proceso madurativo de los linfocitos B, los segmentos
V, D y J cambian de sitio en el cromosoma de tal manera que se colocan juntos.
Posteriormente este conjunto V/D/J se reagrupa con el segmento C correspondiente
quedando constituido en consecuencia un gen con toda la información de la cadena.
Cuando el linfocito B es maduro posee ya reagrupados los genes correspondientes a sus
cadenas ligeras y pesadas y sólo podrá producir un determinado tipo de Anticuerpo.
5.2.1Reordenamientodegenesdecadenasligeras
En la síntesis de cadenas ligeras participan los segmentos V, J y C (es decir, no hay
genes D para la cadena ligera). Así pues, en el proceso de recombinación de genes de
cadenas ligeras se acopla un segmento V con un segmento J y el conjunto V/J se
recombina con el segmento correspondiente a la parte constante C. El proceso de
transcripción se hace de tal manera que el RNA mensajero contiene información
secuenciada V, J y C. Esquema del proceso de recombinación y trascripción ocurridos en la
línea celular B conducente a la síntesis de cadenas k:
5.2.2Reordenamientodegenesdecadenaspesadas
A su vez, un proceso similar, si bien esta vez en dos etapas, ocurre para la
formación de una cadena pesada. En este caso participan los segmentos V, D, J, y C.
Primero se produce la recombinación entre un segmento D y un segmento J. En la
segunda fase, este conjunto D/J se recombina con un segmento V. El complejo V/D/J se
puede por último recombinar con cada uno de los segmentos que codifican las regiones
constantes, según la Inmunoglobulina a formar. El proceso de recombinación con los
genes C tiene lugar a nivel de RNA. Vamos a encontrar en este momento el siguiente
orden: el segmento líder; un fragmento V/D/J reordenado y unido y a continuación cada
uno de los genes que codifican para las regiones constantes (Cm; Cd; Ct, etc) separados
entre sí por los correspondientes intrones y a su vez precedidos por sus respectivos
promotores. Se piensa que el gen Cm es el situado en primer lugar en la secuencia de
genes C, seguido de Cd. En células B en reposo, el único y largo tránscrito primario de
RNA va a contener la información del complejo V/D/J más la correspondiente a los genes
Cm y Cd. Mediante mecanismos de procesamiento del RNA que analizaremos
posteriormente, se va a proceder a la escisión en el tránscrito primario de la información
correspondiente a Cm o bien a Cd. Se da lugar de esta manera a una Inmunoglobulina de
tipo IgM o IgD, y este mecanismo es además el responsable de que en las células B en
reposo se encuentre la expresión simultánea de ambas Inmunoglobulina.
5.2.3Segmentoslíderypromotores
Asociados a los segmentos V y situados en dirección 5' de los mismos, existen
otros segmentos génicos conocidos como segmentos líder (L). Estos segmentos génicos
codifican un péptido pequeño que servirá de guía tanto para las cadenas ligeras como
pesadas a su paso por el retículo endoplásmico pero que se separa de estas cadenas
antes de que las mismas se unan entre sí para formar la molécula completa de
Inmunoglobulina. Junto a estos segmentos génicos se sitúan otros conocidos como
segmentos promotores y que son responsables de iniciar la señal del proceso de
transcripción del mRNA.
La secuencia promotora comienza normalmente a una distancia de alrededor de
25 pares de bases antes del lugar de inicio de la transcripción y continúa alejándose del
mismo en dirección 5', aunque su localización y longitud no son siempre las mismas. El
69 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
lugar preciso de la iniciación de la transcripción es reconocido por la combinación
conservada de cuatro bases en las que se alternan timina y adenina, para formar lo que se
conoce como caja "TATA", siendo continuada por el triplete de bases que codifica el
aminoácido metionina, que suele ser el primero codificado de manera casi constante en la
mayoría de los genes eucarióticos.
Dentro de las secuencias promotoras, vamos a encontrar los denominados
motivos de secuencias, esto es, secuencias del DNA a las que se van a unir de manera
específica ciertas proteínas nucleares que son las que van a regular su función. En
definitiva, las proteínas que van a unirse a estos motivos en el DNA van a regular, en
última instancia, la transcripción del DNA, por lo que también estos factores o proteínas
de unión son conocidos como factores transcripcionales. En el caso de los genes de las
Inmunoglobulina, encontramos en la región promotora la presencia conservada de un
octámero (secuencia de ocho bases) en la región 5' no traducida de los genes Vk, mientras
que la secuencia complementaria pero invertida de este octámero es encontrada en los
genes VH. La presencia de este octámero se ha revelado de gran importancia en el control
genético de la síntesis de Inmunoglobulina, en tanto que confieren a las regiones
promotoras de los genes de las Inmunoglobulina contenidos en las células B no sólo de
especificidad tisular (esto es, sólo las células B producen Inmunoglobulina), sino que
además es necesaria para la adecuada función del promotor. Esto parece alcanzarse
mediante la unión específica de varios factores transcripcionales, entre los que señalamos
los conocidos como Oct-1, Oct-2 y Oct-3. De manera general, los promotores eucarióticos
pueden contener varias regiones de unión específicas para cada uno de los factores de
transcripción que regulan su función.
5.2.4RegulacióndelprocesodereordenacióndelasInmunoglobulina.
Este complejo proceso de recombinación que hemos estudiado hasta ahora ha de
tener, necesariamente, un mecanismo de regulación muy estricto. Este mecanismo está
constituido por, al menos, los genes RAG-1 y RAG-2 (genes actividores de la
recombinación 1 y 2).
GenesRAG‐1yRAG‐2
Estos genes fueron descubiertos en el laboratorio de David Baltimore en 1990. El
descubrimiento previo de que cada uno de los genes V, D y J era precedido de una corta
secuencia única de DNA cuya función es la de servir de señal para los procesos de
recombinación, y que es conocida como secuencia de señal de recombinación (SSR)
permitió la identificación de estos genes. Utilizando un sistema experimental de
transfección en diversas células de vectores retrovirales conteniendo genes de resistencia
al ácido micofenólico como indicador de actividad, y que contenían los genes germinales
de Vk y Jk junto con sus SSR, estos investigadores comprobaron que sólo las líneas pre-B
y pre-T tenían capacidad de recombinación, lo que indicaba un mecanismo de regulación
común a ambas estirpes. Este sistema experimental permitió la posterior identificación de
RAG-1, seguido del descubrimiento de un segundo gen (RAG-2) muy ligado al anterior
tanto en su localización como en su estructura, y que actuaba de una manera sinérgica
con RAG-1 facilitando los procesos de recombinación. Aún más importante, se ha
encontrado recientemente un grupo de pacientes que tienen mutaciones en RAG-1 o
RAG-2, dando como resultado la aparición de una inmunodeficiencia combinada severa
por bloqueo en los procesos de recombinación tanto de linfocitos B como T.
70
AutoinmunidadHumana
5.2.5Fenómenosdeaproximaciónderegiones
El proceso de reordenamiento génico, además de juntar los segmentos de genes
que formarán la estructura de las futuras cadenas ligeras y pesadas, aproxima las regiones
promotoras a las regiones amplificadoras (regiones enhancer), lo cual facilitará
posteriormente la regulación y control del inicio así como la adecuada transcripcion del
RNA mensajero correspondiente. Las regiones amplificadoras se localizan normalmente a
miles de pares de bases de distancia de las regiones promotoras, en tanto que las
regiones amplificadoras pueden encontrarse, según el gen, después de los segmentos J y
antes de los segmentos C. Por tanto, este acercamiento implica la formación de un bucle
en la estructura espacial del DNA, de manera que la aproximación entre ambas regiones
no es lineal, sino espacial. Al igual que en el caso de los segmentos promotores, las
regiones enhancer van a contener motivos de unión que van a interactuar con los factores
transcripcionales. Uno de los primeros factores en ser descubierto y más relevante
funcionalmente es el factor de transcripción NF-kB, que se une a la región amplificadora
del gen k. En la Figura se muestra un esquema del proceso por el cual se eliminan los
segmentos de genes que no se van transcribir.
5.2.6Unióndesegmentosdegenes
Otro mecanismo importante en la regulación del reordenamiento de los genes de
las Inmunoglobulina es el que controla las uniones entre los genes V, D y J. Es decir, cuales
son las señales que hacen que un gen D identifique, dentro del cromosoma, la secuencia
de un gen J con el que puede unirse, y, a su vez, el gen V identifique la secuencia del
complejo DJ ya formado. Los reconocimientos y uniones de unos genes con otros están
controlados por combinaciones de secuencias de DNA que se encuentran conservadas y
son únicas de los genes de las Inmunoglobulina.
71 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
5.2.7CambiodeisotipodelasInmunoglobulina
Cuando las células B reconocen al antígeno, una población de las mismas
secretarán IgM llevando a cabo la respuesta primaria, mientras que, en menor medida,
otras células van a comenzar a producir IgG, IgA e IgE. Esto quiere decir que las células B
tienen la propiedad de cambiar la subclase o isotipo de las Inmunoglobulina que
producen Por tanto, en respuesta a un mismo antígeno se van a generar Anticuerpos que
van a mantener su parte variable, pero van a ser diferentes en los segmentos constantes
que van a ensamblar. Se cree que el cambio de isotipo se produce por dos mecanismos.
El primer mecanismo implica que las células B cambian su isotipo tiene lugar esta vez a
nivel de DNA, así una célula que ha sido comprometida a producir Anticuerpos de un
determinado isotipo, va a sufrir una delección de todos los genes C a excepción del
correspondiente a la subclase que va a ser producida. El segundo mecanismo es conocido
como splicing alternativo. Este proceso molecular genera polimorfismo proteico debido a
la transcripción alternativa de los exones
Estos fenómenos pueden ser influenciados por ciertas citocinas. Así por ejemplo, la
IL-4 induce el cambio de isotipo de IgM a IgG1 o bien a IgE.
5.3CausasdeladiversidaddelasInmunoglobulina
La diversidad de las Inmunoglobulina deriva de la variabilidad de las cadenas
ligeras y pesadas, por una parte, y por otra de las diversas posibilidades de unirse entre
sí estas cadenas. La variabilidad de cadenas, tanto L como H, que un mismo organismo es
capaz de producir, se debe al alto número de segmentos V existentes, a las diversas
regiones J y D también existentes y a la multiplicidad de formas de combinación de V/J, en
las cadenas ligeras, y V/J y J/D, en las cadenas pesadas. Es decir, el primer mecanismo de
generación de diversidad procede de las diferentes posibilidades combinatorias de cada
uno de los genes entre sí.
Un segundo mecanismo generador de diversidad se debe a la imprecisión de las
uniones de los segmentos V, D y J debido posiblemente a desequilibrios en la unión entre
los intrones y exones correspondientes, y que se traduce en un pequeño cambio en la
estructura primaria de la cadena peptídica. Al parecer este mecanismo desempeña un
importante papel en la maduración de la afinidad de los Anticuerpos, de tal manera que a
medida que progresa la respuesta frente a un antígeno, los Anticuerpos formados
presentan cada vez mayor grado de afinidad por los epitopos del antígeno. Este
72
AutoinmunidadHumana
mecanismo multiplica por, al menos, nueve las posibilidades combinatorias de los genes
de la cadena pesada y por tres las posibilidades de los genes de las cadenas ligeras, en
tanto que por término medio se producen tres reordenamientos por cada unión.
Además, toda la diversidad generada por los dos mecanismos ya mencionados,
puede verse amplificada por la aparición de mutaciones puntuales en el gen responsable
de una determinada cadena de Inmunoglobulina. Estas mutaciones somáticas son de gran
importancia en los procesos de incremento de la afinidad del Anticuerpo. Sabemos que
conforme se produce en el tiempo la respuesta de Inmunoglobulina, esta no sólo
incrementa el número de moléculas producidas, sino que igualmente lo hace la afinidad
de las mismas. También, hay que indicar que a la diversidad de las cadenas ligeras y
pesadas en sí mismo, hay que añadir la diversidad derivada de las diferentes formas de
unión de las cadenas ligeras con las pesadas.
5.4ExclusiónalélicaenlasíntesisdeInmunoglobulina
Normalmente cada célula productora de Anticuerpos sólo expresa un tipo de
cadena pesada y otro de cadena ligera. Este fenómeno se produce a pesar de que los
genes que codifican estas cadenas se encuentran presentes en los dos cromosomas, uno
de origen paterno y otro de origen materno, en tanto que las células productoras de
Inmunoglobulina son diploides. Es decir, a pesar de que existan dos copias para cada uno
de los segmentos génicos V, D, J y parte constante de las cadenas pesadas y ligeras, sólo
una es expresada. De no ser así se generaría un serio problema en el individuo que
generaría Anticuerpos por una misma célula con especificidades diferentes. Se piensa que
este fenómeno, conocido como exclusión alélica, se debe a que sólo los genes de un
cromosoma sufren los procesos de reagrupamiento antes indicados de manera que sólo la
información del cromomosoma no reorganizado es abortada y no se expresa. Esto
implica que una vez que se ha producido una unión productiva V/D/J, los procesos de
recombinación son bruscamente detenidos en el otro cromosoma, de manera que no se
puede dar lugar a un segundo Anticuerpo maduro. El mecanismo exacto por el que se
produce la exclusión alélica no está completamente definido. No obstante, se piensa que
una vez producido un reordenamiento efectivo de los genes de las Inmunoglobulina, la
proteína madura va a enviar una señal negativa de manera que la célula no produzca
nuevos reordenamientos. Así, la presencia de un reordenamiento completo de la cadena
pesada va suponer el envío de una señal que inhiba nuevos reordenamientos de otras
cadenas pesadas, por un lado, y por el otro va a hacer que se inicien los reordenamientos
correspondientes a las cadenas ligeras, comenzando por las cadenas k. Si no se
produjeran reordenamientos productivos de k, entonces se permitiría el reordenamiento
de l.
El ensamblaje final de las cadenas pesadas y ligeras impediría nuevos
reordenamientos, como ya hemos discutido, mientras que si no se consiguieran
reordenamientos productivos en ninguno de los dos alelos de k y l, entonces la célula B
entraría en un fenómeno de muerte celular programada, cesando su maduración y siendo
posteriormente eliminada. El proceso de exclusión alélica tiene como fin asegurar que
cada una de las células B produce un único tipo de Anticuerpo, a fin de evitar el
reconocimiento de más de un epítopo mediante la producción de Anticuerpos
multireactivos.
73 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
5.4.1FasesFinalesdelasSíntesisdeInmunoglobulina
El RNA mensajero correspondiente al péptido a sintetizar se forma mediante la
trascripción de los segmentos V, D, J y C ya reagrupados, de manera que la información
de estas regiones se transcribe en un solo mRNA al que se añade la cola de
poliadenilación (poli-A). Las partes del RNAm correspondientes a los segmentos intrónicos
son eliminadas. Esta eliminación implica los procesos de corte del RNAm y posterior unión
de los extremos exónicos restantes. Después, el RNAm abandonará el núcleo para alcanzar
los ribosomas en donde se producirá la síntesis de los péptidos mediante el proceso de
traducción.
En el proceso de traducción en el ribosoma se sintetizan los péptidos. Una vez
formados los péptidos de una Ig se produce la glicosilación de los mismos en el propio
retículo endoplásmico, así como su ensamblaje para la formación de la Ig completa, antes
de ser secretada por la célula. El proceso de ensamblaje parece desarrollarse en las
siguientes fases: H+H àH2+LàH2L+LàH2L2. En el caso de la IgM, parece que por el
contrario se unen primero una cadena pesada con una ligera, uniéndose esta media
molécula a su otra media independientemente formada.
Una vez que se ha producido el ensamblaje de la Inmunoglobulina, esta molécula
tiene dos opciones funcionales. Una primera es la de permanecer en la membrana de las
células B, convirtiéndose de esta forma en el receptor de las células B para el antígeno. La
segunda opción es la de ser secretada al medio, con la función de interaccionar
directamente con el antígeno y conseguir su destrucción. La única diferencia entre ambas
es que las formas de Igs de membrana tienen en la región carboxi-terminal de la cadena
pesada un fragmento añadido de 19 aminoácidos. La decisión de optar entre una forma u
otra es tomada a nivel de trascripción del RNA, una vez más mediante un proceso de
splicing.
5.5AnticuerposmonoclonalesproducidosporHibridomas
Cuando se realiza una inmunización con el objeto de producir Anticuerpos frente a
un antígeno, se produce una gran variabilidad de Inmunoglobulina que poseen función de
Anticuerpo frente a los diferentes epitopos del antígeno. Esta producción de
Inmunoglobulina es de tipo policlonal debido a que son muchos y muy diversos clonos
linfocitarios los que se activan y diferencian para la producción de Anticuerpos.
Este fenómeno es de gran utilidad biológica por cuanto ofrecen una amplia barrera
de protección del organismo al formarse una gran variabilidad de Anticuerpos. Sin
embargo, los antisueros así obtenidos, aunque se han utilizado ampliamente y han sido
de gran interés en el conocimiento de la biología y la bioquímica de las Inmunoglobulina
(inmunoprecipitaciones e inmunoblotting), ofrecen serias dificultades para su uso, por
ejemplo, en la identificación de sustancias u otros fines análogos, debido a la gran
heterogeneidad estructural y funcional que poseen.
5.5.1FundamentosdelaproduccióndeAnticuerposmonoclonales
El método seguido para la producción de estos Anticuerpos consiste en la unión
(fusión) de una célula B productora de Anticuerpos , con una célula de gran capacidad de
crecimiento (células de mieloma) con lo cual se forma un híbrido (hibridoma) que posee
la información genética necesaria para la síntesis del Anticuerpo deseado, que le es
aportada por la célula B, y una activa capacidad de síntesis proteica al tiempo que puede
74
AutoinmunidadHumana
multiplicarse tanto in vivo como in vitro indefinidamente, propiedades estas últimas que
son aportadas por la célula mielomatosa. De esta manera, se pueden producir
innumerables tipos de hibridomas de acuerdo con el tipo de Anticuerpo que interesa.
5.5.2UtilidaddelosAnticuerposMonoclonales
Un Anticuerpo monoclonal es un reactivo biológico homogéneo en su actividad,
en contraste con los antisueros convencionales que son una mezcla variable de
Inmunoglobulina. El uso más generalizado de los AcMo se centra:
En la caracterización y cuantificación de sustancias de interés biológico que se
encuentran en cantidades muy pequeñas, tales como hormonas, enzimas, interferones,
etc.
En la identificación de antígenos presentes en las membranas celulares, tales como
las moléculas CD3, CD4, CD8 y otras muchas. Esto ha permitido no solamente la
cuantificación de subpoblaciones celulares, sino también su fraccionamiento y aislamiento.
En este sentido cabe destacar el empleo de equipos conocidos como clasificadores de
células activados por fluorescencia" (FACS, Fluorescence Activated Cell Sorter)
En trasplantes de órganos y enfermedades Autoinmunes en donde los Anticuerpos
Monoclonales dirigidos contra los linfocitos T se utilizan frecuentemente en casos de
amenaza de rechazo agudo.
En oncología para la localización de células tumorales y/o su destrucción. Para ello
los Anticuerpos específicos frente a antígenos tumorales tales como el antígeno
carcinoembrionario pueden ser marcados con sustancias radioactivas, como por ejemplo
In111 o Tc99, y así localizar su situación en el organismo mediante una gammacamara
especial cuando son administrados a individuos afectos de tumores. También los
Anticuerpos Monoclonales pueden ser utilizados en la destrucción de células tumorales en
oncología, para lo cual los Anticuerpos son marcados con drogas citostáticas y citotóxicas.
En esta panorámica general de la utilización de los Anticuerpos monoclonales,
asistimos hoy a una impresionante dispersión hacia otros muchos campos, lo cual permite
vislumbrar esperanzadores horizontes a partir de una técnica que en principio surgió
simplemente de la pretensión de desvelar la organización y expresión genética de las
inmunologlobulinas, lo que acabo constituyendo un verdadero hito en la historia de la
medicina y las ciencias biológicas.
Así pues, paulatinamente, los Anticuerpos monoclonales van sustituyendo a los
antisueros convencionales en base a las ventajas que su uso conlleva y en tanto que
pueden producirse industrialmente. Se expone un esquema del procedimiento seguido
para la producción de AcMo para su posterior utilización tanto en el laboratorio como en
la clínica como medio terapéutico y diagnóstico.
75 UNIDADDIDÁCTICAVI
SISTEMADEHISTOCOMPATIBILIDAD
AutoinmunidadHumana
6.1Introducciónsistemadehistocompatibilidad
Las moléculas de histocompatibilidad fueron inicialmente descubiertas por ser las
principales responsables de las reacciones de rechazo de tejidos trasplantados entre
individuos de la misma especie. Los loci genéticos reguladores de la síntesis de estos
antígenos se agrupan en una región denominada Complejo Mayor de Histocompatibilidad
(MHC) y se heredan de acuerdo con las leyes de Mendel. Una de las principales
características de estas moléculas es su extraordinario polimorfismo. Hoy día se considera
que las moléculas de histocompatibilidad tienen como función principal recoger péptidos
del interior de la célula, transportarlos a la superficie celular y allí presentarlos a las células
T.
Las moléculas de histocompatibilidad se localizan en la superficie de las células de
las distintas especies animales. El primer antígeno de histocompatibilidad (humano)
descrito fue Mac (en la actualidad definido como HLA‑A2), descubierto por Jean Dausset
en 1958. Pronto se vio que existía una relación entre estos antígenos y la supervivencia de
riñones trasplantados.
En la actualidad, son ya centenares los antígenos de este tipo que se han definido
gracias a las intensas colaboraciones establecidas entre los laboratorios que trabajan en
histocompatibilidad, a través de los Workshops Internacionales de Histocompatibilidad
que desde 1964 se celebran periódicamente.
En este capítulo estudiaremos la estructura de estas moléculas y la organización de
los genes que las codifican. Su función en el procesamiento y presentación de péptidos se
estudiará en el capítulo siguiente.
6.2Estructuradelasmoléculasdehistocompatibilidad
Según su estructura las moléculas de histocompatibilidad se dividen en dos
grandes grupos: moléculas de clase I y moléculas de clase II que se encuentran codificadas
por regiones genéticas distintas dentro del MHC y desempeñan distintas funciones
inmunológicas.
79 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
6.2.1EstructuradelasmoléculasHLAclaseI
Las moléculas de los antígenos de histocompatibilidad de clase I, tanto en el
sistema HLA como en el H‑2, se hallan constituidas por 2 cadenas polipeptídicas: una
cadena pesada, glicosilada, de mayor tamaño, con un peso molecular de 45 kD, que se
encuentra asociada, mediante interacciones no covalentes a una cadena ligera, la
beta‑2‑microglobulina que tiene un peso molecular aproximado de 12.5 kD.
La beta‑2‑microglobulina,
polipéptido
idéntico
al
componente sérico normal, es
idéntica en todos los individuos de
la misma especie y los genes que la
codifican no se encuentran en el
MHC, situándose en el cromosoma
16, en el hombre. El análisis
estructural
de
la
beta‑2‑microglubulina revela que
pertenece a la superfamilia de las
Inmunoglobulina, con una notoria
homología con el tercer dominio
constante de la cadena pesada de
las Inmunoglobulina. La cadena
pesada, por el contrario, es altamente variable entre individuos de la misma especie,
siendo la responsable del polimorfismo antigénico de las moléculas de
histocompatibilidad clase I. Se distinguen tres zonas bien definidas, una zona extra­celular
de mayor tamaño en la que se encuentran los determinan­tes antigénicos de la molécula,
una pequeña región transmembrana, hidrófoba, y finalmente una región
intracitoplasmática de unos 35 aminoácidos.
La zona extracelular se halla organizada en tres dominios de aproximadamente
unos 90 residuos cada uno, denominados alfa-1, alfa-2 y alfa-3 mantenidos por la
existencia de puentes intracatenarios. Los residuos glucídicos se encuentran unidos a la
asparagina en la posición
86 del dominio alfa-1. Los
dominios alfa-1 y alfa-2
constituyen regiones de
contenido
variable
en
aminoácidos, es decir son
las zonas donde radica la
variabilidad de la molécula.
Por el contrario el dominio
alfa-3
es
bastante
constante, pertenece a la
superfamilia de las Igs y
por tanto muestra una
notable homología con la
región constante de las
Inmunoglobulina y con la
beta‑2‑microglobulina.
80
AutoinmunidadHumana
6.2.2EstructuradelasmoléculasHLAclaseII
Las moléculas de clase II son glicoproteínas que se encuentran en la superficie
celular. Están formadas por dos cadenas, ambas con un dominio transmembrana,
denominadas cadena a o pesada y cadena b o ligera, asociadas entre sí mediante
interacciones de naturaleza no covalente. Tanto la cadena a como la cadena b se
encuentran codificadas por genes situados en el MHC. La cadena a tiene un peso
molecular aproximado de 33kD y la cadena b de 29 kD. Ambas cadenas tienen una
organización semejante. Están constituidas por dos dominios extracelulares y se conocen
con las denominaciones de a.1 y a‑2 en la cadena pesada y b‑1 y b‑2 en la cadena ligera.
Cada uno de estos dominios consta de 90‑96 aminoácidos. El dominio a‑1 es abierto
mientras que los dominios alfa-2, beta‑1 y beta‑2 se pliegan mediante un puente
disulfuro cada uno de ellos. Cuando se analizan los aminoácidos de las cadenas ligeras, se
observa que los dominios a‑2 y b‑2 pertenecen a la superfamilia de las Igs, mientras que
los a‑1 y b‑1, que son los que presentan mayor diversidad presentan homología con los
dominios alfa-1 y alfa-2 de los antígenos de clase I. Se aprecian tres zonas donde es más
frecuente la variabilidad. Un tercer dominio corresponde a la región de cada cadena que
atraviesa la membrana celular, contiene unos 30 aminoácidos y es de naturaleza
hidrofóbica. Finalmente, el cuarto dominio, corresponde a la parte citoplasmática de la
molécula, es de naturaleza hidrofílica y contiene de 10 a 16 aminoácidos.
6.2.3Estructuratridimensional
El análisis de la estructura tridimensional de los antígenos de histocompatibilidad
de clase I y clase II, determinada mediante cristalografía, demuestra que los dominios
están estructurados de forma diferente. Así, dentro de los antígenos de clase I, el dominio
alfa-3 y la beta‑2‑microglobulina están organizados en estructura de hoja plegada b. Por
el contrario los dominios a1 y a2 constan cada uno de ellos de una sola zona forma­da
por cuatro fragmentos en estructura de hoja plegada b seguido de otro segmento
organizado en forma de a-hélice. Esta organización delimita una hendidura denominada
sitio de unión al péptido (peptide binding groove) en el que los residuos más polimórficos
se encuentran en el suelo y las paredes de la hendidura. En esa hendidura se localiza un
péptido que no pertenece a la molécula y de aproximadamente 8‑10 aminoácidos. Ese
péptido procede de proteínas endógenas, como veremos en el capítulo siguiente e
interacciona con las moléculas de histocompatibilidad mediante fuerzas no covalentes
entre sitios concretos de ambas estructuras. Un determinado antígeno de
histocompatibilidad puede unirse a péptidos diferentes siempre que éstos posean uno o
varios motivos que interaccionen con zonas de la molécula cuya estructura suele estar
condicionada por residuos polimórficos.
6.2.4DistribucióntisulardelasmoléculasclaseIyII
Las moléculas de clase I se encuentran presentes en la mayoría de las células
nucleares del organismo pero no en todas, dado que, en algunas localizaciones, su
expresión es mínima o incluso nula, como sucede en el endotelio, glándulas de Brunner
duodena­les, trofoblasto velloso o neuronas del sistema nervioso central.
La expresión de las moléculas de clase II se encuentra fundamentalmente
restringida a macrófagos, monocitos, linfocitos B y cuando están activados también en
linfocitos T y NK. Igualmente se encuentra expresado en alta densidad en otras células que
actúan como presentadoras de antígenos, tales como células dendríticas del bazo,
81 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
epidérmicas de Langerhans o células endoteliales. También se encuentran en progenitores
hematopoyéticos, células leucémicas y células de diferentes tipos de tumores.
Esta distribución diferencial de las moléculas de histocompatibilidad de clase I y II
se encuentra directamente relacionada con la diferente función de cada tipo de moléculas.
Los niveles relativos de las moléculas HLA en diferentes órganos y tejidos son muy
variados.
6.2.5Otrasmoléculasdehistocompatibilidad
Existen otras moléculas de histocompatibilidad entre las que destacan de manera
más significativa: HLA-G, HLA-E y HLA-F, que presentan una gran homología con las
moléculas clásicas de MHC de clase I (HLA-A, -B y -C).
HLA-E: La estructura tridimensional de la molécula de HLA-E, es muy similar a la de
las moléculas clásicas HLA-A, B y C presentando sitios de unión conservados para la b-2microglobulina y al CD8. Esta molécula, cuando presenta el péptido adecuado, se une a
los receptores CD94/NKG2A que inhiben la actividad citotóxica de las NK y ciertos
linfocitos T. En la actualidad se ha descubierto que la proteína UL40 presente en los
citomegalovirus, es capaz de unirse ella, y provocar una cascada de inhibición en las
células NK.
HLA-F: Se sabe que esta molécula se expresa principalmente en amígdalas, bazo y
timo. La localización de la proteína es intracelular. Además, está descrito que los
tetrámeros de HLA-F se unen a los receptores ILTR2 (LIR1) y ILTR4 (LIR2) que son
receptores inhibidores de leucocitos.
HLA-G: La molécula HLA-G pertenece a la familia de moléculas de
histocompatibilidad no clásicas y se caracterizan por un limitado polimorfismo y una
distribución celular y tisular restringida al trofoblasto fetal y células del epitelio tímico. Esta
molécula puede presentarse en siete isoformas distintas, codificadas por splicing
alternativo, cuatro de ellas son proteínas unidas a membrana (HLA-G1, G2, G3 Y G4), y
otras tres isoformas que son proteínas solubles (HLA-G5, G6 Y G7). Otras características de
esta molécula son:
Es reconocida por ciertos receptores inhibidores, tales como KIR2DL4, ILT-2 y ILT-4
y, en consecuencia posee, capacidad de inhibir la lisis mediada por células NK y ciertas
células T.
82
AutoinmunidadHumana
Está relacionada con la inducción de tolerancia materno-fetal. Se ha demostrado
que la molécula HLA-G es capaz de inhibir la actividad de las células NK de los leucocitos
de la decídua sobre los trofoblastos durante el primer trimestre de gestación
Parece participar en la vigilancia del sistema inmune frente a tumores y se ha
descubierto un aumento en el nivel de la expresión de esta molécula en la superficie de
las células infectadas por el HIV, que podría ser una forma del virus de escapar de la
destrucción por el sistema inmune.
Familia de moléculas CD1. Los antígenos CD1 son glicoproteínas no polimórficas
constituídos por una cadena pesada de 43-49 kDa que, en muchos casos, se asocia con la
beta-2-microglobulina (beta-2-m). Se ha definido como una molécula presentadora de
antígeno presente en la mayoría de los mamíferos encontrándose tanto en las células
dendríticas como en timocitos.
6.3Genéticadelcomplejomayordehistocompatibilidad
Como ya se ha dicho, los genes que codifican las moléculas cuya estructura y
función hemos estudiado, se encuentran agrupados en el genoma formando el Complejo
Mayor de Histocompatibilidad y en el humano contiene al menos 50 genes distintos.
6.3.1Complejomayordehistocompatibilidadenelhombre
El Complejo Mayor de Histocompatibilidad en el hombre está constituido por un
grupo de genes situado en el brazo corto del cromosoma 6. El complejo mayor de
histocompatibilidad humano es donde se codifican los loci que de los distintos antígenos
HLA clase I y II. Entre los de clase I se encuentran los genes que codifican las cadenas a
de los antígenos HLA‑A, HLA‑B y HLA‑C y entre los de clase II se encuentran los pares de
genes que codifican las cadenas alfa y beta de los antígenos HLA‑DR, HLA‑DQ y HLA‑DP.
Este grupo de genes se heredan de acuerdo con las leyes de Mendel, como
caracteres codominantes simples. La región genética de un cromosoma que contiene
todos los genes HLA (a excepción de los que codifican la beta‑2‑microglobulina) se
denomina haplotipo HLA. Así pues un haplotipo HLA incluye los genes clase I: HLA‑A,
HLA‑B y HLA‑C y los genes clase II: HLA‑DR, HLA‑DQ y HLA‑ DP. y otros loci que
codifican moléculas implicadas en el procesamiento de péptidos como son los genes TAP
83 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
cuyos productos están implicados en la transferencia de péptidos del citosol al retículo
endoplásmico y los genes LMP que codifican componentes del proteosoma responsable
de transformar proteínas en péptidos que posteriormente serán presentados en la
superficie celular. Asimismo en esta región se encuentran los genes que codifican algunos
factores del complemento, la enzima 21‑hidroxilasa, la citocina TNF-alfa y otros genes y
pseudogenes con homología estructural con los genes clase I y clase II con limitado
polimorfismo y cuya función aun se encuentra insuficientemente aclarada.
Cada célula del organismo, (excepto las células germinales), poseen un haplotipo
procedente del padre y otro de la madre. La mayoría de los genes del MHC son
altamente polimórficos, es decir pueden ser estructuralmente diferentes entre individuos
de la misma especie. No obstante, como se vio al hablar de la estructura, existen zonas
muy conservadas, prácticamente idénticas en todos los individuos y zonas altamente
variables.
84
AutoinmunidadHumana
Probablemente el estudio del polimorfismo de esta región ayudará a comprender
por qué unas personas desarrollan unas enfermedades y otras no, en todo caso este
avance será una importante herramienta para el estudio filogenético, la biología y la
evolución de las familias de multigenes, las poblaciones y la enfermedad.
6.3.2LociHLA‑A,B,C
La región que codifica las moléculas de clase I está dividida en tres loci, conocidos
como A, B y C, que codifican tres tipos de cadenas pesadas para las distintas moléculas de
clase I. Algunos de estos genes han sido estudiados me­diante técnicas de hibridación de
DNA y se ha demostrado que se encuentran divididos en exones e intrones,
encontrándose una estructuración homóloga a los genes que codifican la b‑2
microglobulina, las Inmunoglobulina y otros tipos de proteínas.
El prototipo de gen que codifica moléculas de clase I, se encuentra dividido en 8
exones, cada uno de los cuales, se corresponde a cada dominio estructural de la molécula.
Si bien se conoce con precisión la función de estas tres familias de antígenos de
histocompatibilidad de clase I expresados en la superficie celular, se ha demostrado la
existencia de otros genes que también codifican otros antígenos HLA de clase I con menor
polimorfismo y cuya expresión es variable, tanto en su distribución tisular como en la
densidad en la membrana celular. Entre estos genes se incluyen: HLA‑E, HLA‑F y HLA‑G.
•
Gen HLA-E: Este gen presenta una secuencia parecida a la molécula Qa1
murina, que une péptidos hidrofílicos de la secuencia leader de las moléculas
MHC clásicas. Se expresa en pequeñas cantidades en la superficie de la célula, y
su expresión está regulada por la presencia de las otras moléculas de
histocompatibilidad presentadas en la superficie celular y es TAP dependiente.
•
Gen HLA- F: Este gen es muy similar en estructura y secuencia a los genes de
las moléculas clásicas. Se trancribe en una gran variedad de células y tejidos
presentando un polimorfismo limitado.
•
Gen HLA-G: Este gen presenta la estructura típica de la HLA clase I y su
expresión parece estar restringida a la placenta y se asocia con funciones de
caracter tolerogénico.
6.3.3RegiónHLA‑D
En la región D se localizan los genes que codifican las moléculas HLA‑DR, HLA‑DQ
y HLA‑DP. Su análisis bioquímico demuestra que se trata de moléculas de clase II
compuestas, como ya hemos indicado, por una cadena a y otra b.
Las moléculas HLA‑DR y HLA‑DQ se estudiaron por serología y los antígenos
HLA‑DP fueron inicialmente definidos por estudios funcionales, mediante estimulación
secundaria de linfo­citos previamente sensibilizados (PLT).
El empleo de técnicas de biología molecular ha permitido el aislamiento y
secuenciación de los genes de esta región, de manera que hoy se conoce con precisión
que la región D posee un elevado número de genes.
85 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
6.3.4TipajeHLA
Se denomina tipaje HLA, al análisis llevado a cabo en el laboratorio para conocer
los alelos HLA de un determinado individuo mediante métodos serológicos, análisis de
genes por biología molecular y métodos celulares.
El tipaje HLA tiene especial interés en las siguientes situaciones:
-
Estudio de la asociación con distintas formas clínicas de una enfermedad.
Por ejemplo la diabetes insulino-dependiente está asociada a DR3 y DR4.
-
En trasplantes de órganos y medula ósea.
-
Estudios de filiación familiar.
6.4Métodoserológico
El método serológico más comúnmente utilizado es el test de
microlinfocitotoxicidad, que se realiza enfrentando una población de linfocitos a una
batería de sueros o Anticuerpos monoclonales que son específicos para cada uno de los
antígenos posibles. Posteriormente se añade complemento de tal manera que en los
pocillos en los que se encuentre el antisuero específico para los antígenos de un individuo
determinado, se producirá la lisis celular que podrá ser visualizada al microscopio. Para
visualizar la lisis, actualmente se usan una técnica fluorescente con una mezcla de
anaranjado de acridina y bromuro de etidio. El bromuro de etidio se fija al ADN de las
células muertas (que aparecen de color rojo) y desplaza al anaranjado de acridina que
tiñe a las células vivas de color verde brillante. Los cultivos se incuban y se hacen las
lecturas de viabilidad celular.
Para llevar a cabo la tipificación de los antígenos de clase II se utilizan poblaciones
purificadas de linfocitos B, ya que en estas células los antígenos de clase II se expresan
más abundantemente que en los linfocitos T (de hecho, las células T expresan cantidades
significativas de moléculas MHC de clase II sólo cuando están activadas). Los linfocitos B
se separan haciendo pasar suspensiones de lin­focitos totales a través de una columna
empaquetada con fibra de nylon. Por sus propiedades adherentes, las células B se retienen
en el nylon y posteriormente se despegan por manipulación mecánica de la columna de la
que previamente se han eliminado, por lavado, las células no adherentes. Existe a su vez,
otro método más utilizado y menos perjudicial para la separación de las células B que
86
AutoinmunidadHumana
consiste en el uso de microesferas magnéticas acopladas a Anticuerpos contra antígenos
específicos de estas células (el antígeno CD19, por ejemplo). La sangre se mezcla con las
esferas y luego éstas se separan en un campo magnético (con un imán) y se lavan para
proceder a su tipificación por serología.
6.5Métodosdebilogíamolecular
Las técnicas de biología molecular más usadas (no las únicas) para detectar
polimorfismos en el ADN utilizan los métodos de:
a) Secuenciación directa del ADN
b) Análisis del tamaño de los fragmentos de restricción del ADN (RFLP
restriction fragment lenght polymorphism)
c) Reacción en cadena de la ADN polimerasa (PCR, polymerase chain reaction)
La secuenciación directa del ADN no es práctica para su uso rutinario. Actualmente
son utilizadas técnicas de PCR-SBT en la que se secuencian los fragmentos amplificados
mediante PCR. La técnica de RFLP incluye la fragmentación del ADN con enzimas de
restricción, la separación electroforética de los fragmentos, la transferencia de los
fragmentos separados a membranas de nylon, la hibrida­ción con sondas, de secuencias
conocidas, marcadas con isótopos radiactivos o con enzimas y la detección del producto
por autorradiografía, quimioluminescencia o colorimetría. La técnica de PCR permite
amplificar segmentos particulares de ADN en pocas horas (ver capitulo sobre métodos
inmunológicos). Las técnicas que actualmente más se utilizan para realizar tipaje HLA son
PCR-SSO y PCR-SSP. La PCR-SSO que se basa en: amplificación de la zona polimórfica del
ADN por PCR, hibridación con oligonucleótidos específicos de secuencia (SSO) fijados a
membranas de nylon. Con la técnica de PCR-SSP (Primers específicos de secuencia) sólo se
consigue amplificación en aquellas muestras en las que los primers reconozcan el alelo
para los que son específicos por lo tanto lo único que se hace es probar la existencia o no
de los productos amplificados.
6.6Métodoscelulares
También existe la posibilidad de detectar los antígenos de histocompatibilidad por
métodos celulares mediante el cultivo de mezclas de linfocitos, del donante y del receptor.
Esta reacción que se conoce como CML (cultivo mixto de linfocitos), se basa en la
propiedad que tienen los linfocitos de proliferar cuando se incuban en presencia de
linfocitos portadores de antígenos HLA diferentes. Los linfocitos con antígenos idénticos
no estimulan las respuestas proliferativas entre ellos. La proliferación celular se puede
cuantificar utilizando diferentes técnicas, aunque la más común mide la incorporación de
timidina tritiada (3HT) por las células proliferantes. En una variante de la reacción,
denominada CML unidireccional, las células estimuladoras se tratan previamente con
mitomicina C para inhibir su capacidad de división celular, sin modificar su viabilidad (la
mitomicina se combina con los husos cromáticos evitando la segregación cromosómica y
la mitosis) y así las células sólo funcionan como antígeno. Los cultivos de células
mezcladas se mantienen de 72 a 96 horas antes de adicionar la timidina radiactiva. De 4 a
18 horas después las células se colectan, se lavan y se procesan para determinar la
cantidad de radiactividad incorporada. La incorporación de 3HT se establece midiendo la
emisión de radiación beta en un contador de centelleo y los resultados se expresan como
cuentas por minuto (cpm).
87 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
6.6.1OtrosgenesdelsistemaHLA
Situados en el complejo HLA se encuentran un grupo de genes que codifican tanto
el componente Bf de la cascada alternativa del complemento, como los componentes de
la vía clásica C2 y C4 que se estudian en el capítulo dedicado al complemtno. Otros genes
de esta región y de interés en la respuesta inmune son los genes que codifican:
1. Las formas alfa y beta del factor de necrosis tumoral (TNF-alfa).
2. HSP (Heat Shock Protein).
3. lmp que codifican los componentes del proteosoma y
4. TAP1 y 2 que son proteínas transportadoras.
6.7Mecanismosdegeneracióndelpolimorfismo
El polimorfismo del MHC es el resultado de un largo proceso de evolución a lo
largo de miles de millones de años como consecuencia de la presión evolutiva ejercida
por los agentes infecciosos. Para la generación de este elevado polimorfismo el MHC ha
utilizado diferentes mecanismos que han contribuido de diferente forma a la creación de
nuevos alelos. Así, algunos son el resultado de mutaciones puntuales mientras que otros
proceden de la combinación de secuencias completas entre diferentes alelos, bien
mediante un proceso de recombinación génica o bien mediante el proceso denominado
conversión génica, según el cual una secuencia es reemplazada por otra semejante de un
gen homólogo. La recombinación entre alelos del mismo locus parece ser el mecanismo
más frecuentemente utilizado para la creación del polimorfismo y así muchos alelos
diferentes pueden proceder de procesos de recombinación repetidos a partir de un
pequeño número de genes ancestrales. La existencia de este proceso evolutivo apoya que
el polimorfismo es esencial para la función de los antígenos de histocompatibilidad.
88
AutoinmunidadHumana
6.8Funcióndelasmoléculasdehistocompatibilidad
Las moléculas de histocompatibilidad presentes en las células del organismo son
marcadores para las células del sistema inmunitario de "lo propio" (el yo inmunológico) e
intervienen de manera fundamental en la educación tímica de los linfocitos T. La función
biológica de las moléculas de histocompatibilidad es la de presentar péptidos antigénicos
para la activación de los linfocitos T. Los linfocitos T que reconocen moléculas HLA clase I
y su péptido pertenecen a la subpoblación citotóxica. Las células T que reconocen
moléculas HLA clase II en su la mayoría tienen función reguladora produciendo citocinas.
Las moléculas de histocompatibilidad de un individuo son antigénicas para otro y por lo
tanto activan el sistema inmune (rechazo de trasplantes).
6.8.1HLAyEnfermedad
Desde hace varias décadas se sabe que el padecimiento de ciertas enfermedades
se asocia con el incremento en la frecuencia de un determinado alelo HLA. Esta asociación
cuando tiene un valor estadísticamente significativo, se viene considerando como un
factor de susceptibilidad o un marcador de riesgo a padecer la enfermedad, que puede
cifrarse estadísticamente como “riesgo relativo” (RR) y da una idea de la mayor o menor
probabilidad que tiene un sujeto a padecer una determinada enfermedad si presenta
dicho marcador o alelo HLA con respecto a aquellos individuos que no lo tienen.
Las causas de esta asociación HLA y enfermedad no son conocidas
completamente. En el caso de la diabetes mellitus insulin dependiente (DMID),
enfermedad que cursa con una destrucción selectiva de los islotes de Langerhans del
páncreas, con infiltración linfocitaria, se considera que es el resultado de una respuesta
autoagresiva frente a antígenos presentes en la membrana celular mediada por linfocitos
T.
89 UNIDADDIDÁCTICAVII
PROCESAMIENTODEANTÍGENOS
AutoinmunidadHumana
7.1Introducciónprocesamientodeantígenos
Los linfocitos, las únicas células con receptores específicos de antígeno, son
responsables de iniciar y llevar a cabo la respuesta inmune adaptativa. Los linfocitos B
interaccionan con el antígeno mediante su receptor (BCR), una Inmunoglobulina de
membrana (mIg) que reconoce determinantes antigénicos tridimensionales en proteínas y
otras moléculas antigénicas, solubles o particuladas, en estado nativo. En cambio, el
receptor clonotípico de los linfocitos T (TCR) reconoce complejos moleculares en la
membrana de las células presentadoras de antígeno (APC), formados por moléculas del
Complejo Principal de Histocompatibilidad (MHC) de clase I (MHC-I) o de clase II (MHC-II)
(ver más adelante) y péptidos antigénicos resultantes de la degradación intracelular del
antígeno. Las células T, por tanto, a diferencia de los linfocitos B, necesitan de células
presentadoras de antígeno (APC) accesorias que captan el antígeno, lo procesan y lo
presentan en la membrana.
El TCR interacciona molecularmente con el péptido contenido en la cavidad de las
moléculas del MHC y con las propias moléculas presentadoras, de forma que el
reconocimiento del antígeno por el linfocito T, tal como se ha visto en capítulos
anteriores, queda restringido por el MHC (Figura 6.1). El fenómeno de la restricción por el
MHC del reconocimiento de antígeno fue originalmente descrito por Zinkernagel y
Doherty (1974) en la respuesta de los linfocitos T al virus de la linfocoriomeningitis (LCV).
Estos investigadores demostraron que las células T citotóxicas específicas de virus sólo
reconocen las células infectadas si éstas expresan determinadas moléculas de
histocompatibilidad en su superficie. Este trabajo mereció el Premio Nobel de Medicina en
1996.
7.2CÉLULASPRESENTADORASDEANTÍGENO
Los requerimientos para la presentación de antígeno son: capacidad de captación
de antígenos del medio externo, maquinaria proteolítica eficiente que permita la
degradación del antígeno en péptidos capaz de ser presentado, expresión de moléculas
de MHC-II y expresión de moléculas coestimuladoras y de adhesión.
Los tres tipos celulares que cumplen en diferentes grados estos requisitos,
llamadas APC profesionales, son las células dendríticas, los macrófagos y los linfocitos B.
Existen otras estirpes celulares que, aún no siendo APCs profesionales, son capaces de
expresar moléculas de MHC-II bajo determinadas condiciones.
7.2.1Célulasdendríticas
Las células dendríticas derivan de la médula ósea, son de linaje mieloide y tienen
una morfología irregular con prolongaciones membranosas. Las células dendríticas se
generan en la médula ósea desde donde migran en estado inmaduro a los tejidos
periféricos, por ejemplo las células de Langerhans de la piel.
Mientras están en estado inmaduro, las células dendríticas tienen gran capacidad
de captación de antígeno del medio y una maquinaria proteolítica eficiente, expresan
bajos niveles de MHC y de moléculas coestimulatorias; expresan receptores Fc (CD32), de
manosa y de complemento, implicados en captación de antígeno por endocitosis,
fagocitosis y, sobre todo, macropinocitosis. Al activarse su maduración en presencia de
citocinas inflamatorias, aumenta considerablemente su capacidad de macropinocitosis y la
expresión de receptores que permiten la captación de antígeno; también se activa la
93 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
síntesis de moléculas de MHC-I y II que unirán con gran eficiencia tanto péptidos
originados en la propia célula dendrítica como péptidos externos que se hallan en el lugar
de inflamación. Desde el sitio de la herida, las células dendríticas maduras expresan un
alto número de complejos MHC/péptido de alta estabilidad en su membrana, paran la
síntesis de novo de MHC, pierden la capacidad de captación de antígeno y la expresión de
algunos receptores iniciando su migración los órganos linfoides secundarios (ganglios
linfáticos, bazo o mucosas). Durante el transporte de los tejidos periféricos a los órganos
linfoides por los vasos linfáticos, las células cambian de morfología y reciben el nombre de
células veladas (veiled cells). A su llegada a los órganos linfoides secundarios, las células
dendríticas maduras se emplazan en las zonas ricas en células T (recibiendo el nombre de
células dendríticas interdigitantes) donde realizan su función de presentar péptidos a
células T específicas que allí se encuentren, iniciándose así la respuesta inmune contra el
agente agresor. Las células dendríticas son especialmente eficientes en la activación y
estimulación de células T pre-inmunes, tanto CD8 como CD4. Mediante la unión de
péptidos exógenos o endógenos a sus moléculas de MHC-I, altamente expresadas,
pueden iniciar una respuesta de células T CD8+, incluso simultánea a la activación de
células T CD4+. Por otra parte, se las ha propuesto como responsables en gran parte del
mantenimiento de la memoria T ya que los complejos MHC-II/péptido formados
permanecen expuestos en su membrana durante un período de tiempo largo
proporcionando a las células T de memoria un contacto continuado con el antígeno que
las ha estimulado en la respuesta primaria.
7.2.2Macrófagos
Los macrófagos son células fagocíticas mononucleares de linaje mieloide y con
gran capacidad de procesamiento de antígenos tanto solubles como particulados. Los
macrófagos inmaduros de sangre periférica se denominan monocitos. Los macrófagos
diferenciados localizados en tejidos se encargan de eliminar restos celulares in situ. Estos
macrófagos diferenciados son residentes esenciales de los tejidos linfoides, pero también
se encuentran en otras localizaciones, en suspensión o integrados en tejidos sólidos; allí
reciben distintos nombres y, aunque mantienen sus propiedades principales, adquieren
características específicas al diferenciarse en los diferentes tejidos. Los macrófagos en
suspensión son células muy activas en la eliminación de partículas extrañas y restos
celulares, entre ellos se encuentran principalmente los peritoneales y los alveolares. Los
macrófagos de tejido sólido son más especializados, por ejemplo las células de Kupffer del
hígado son responsables de la eliminación de productos particulados y bacterias de la
circulación sanguínea. Entre este grupo se agrupan las células de la microglía del sistema
nervioso central, los osteoclastos del tejido óseo o las células mesangiales del glomérulo
renal, entre otros. Los macrófagos activados en el lugar de infección inician un proceso de
fagocitosis muy activo mediante receptores específicos, receptores tipo toll (TLR) y
receptores scavenger, capaces de reconocer patrones moleculares (PAMPS) expresados en
los patógenos. Los macrófagos también pueden endocitar antígenos opsonizados con
moléculas del complemento o Anticuerpos, vía receptores del complemento o receptores
Fc (CD64, CD32, CD23). Los monocitos y macrófagos no activados expresan niveles bajos
de MHC-II, en cambio en los macrófagos activados se induce la expresión de moléculas de
clase II y las moléculas accesorias en su superfície que aumentan su capacidad de
presentación de antígeno. Consecuencia de la activación, los macrófagos secretan
quimiocinas que reclutan células inflamatorias y citocinas implicadas en la activación de
las células T como IL-12 dirigiendo la respuesta adaptativa en las fases iniciales.
94
AutoinmunidadHumana
7.2.3LinfocitosB
Los linfocitos B pueden actuar como células presentadoras de antígeno ya que
expresan MHC-II constitutivamente, expresión que aumenta cuando se activan, aunque su
capacidad de captación de antígeno es muy baja. Sin embargo, los linfocitos B son células
presentadoras muy eficientes si expresan una Inmunoglobulina de superficie (BCR)
específica del antígeno. La eficiencia de la presentación de un antígeno por células B
aumenta 100-1000 veces cuando el antígeno se internaliza tras su unión con el BCR,
permitiendo que un antígeno se presente con gran eficiencia incluso en bajas
concentraciones. La presentación de antígeno a linfocitos T específicos es parte esencial
de la completa activación y diferenciación de la célula B en célula plasmática productora
de Anticuerpos, ya que para este proceso, los linfocitos B requieren de la colaboración de
los linfocitos T. La presentación de antígeno es su forma de obtener esta colaboración. La
interacción entre células T y B específicas del mismo antígeno requiere segundas señales
producidas a partir de la interacción entre CD40 en la célula B y CD40L en la célula T y por
la interacción entre la IL-4 producida por los linfocitos T y su receptor en la célula B. El
papel de las células B como APC se refuerza en la respuesta secundaria contra el antígeno,
ya que existen un mayor número de células B específicas expandidas durante la respuesta
primaria.
7.2.4APCSnoprofesionales
En humanos, las células endoteliales expresan moléculas del MHC-II y moléculas
accesorias que aumentan en condiciones de inflamación y se las ha implicado en la
presentación de antígeno en reacciones de hipersensibilidad retardada en tejidos
periféricos. Además existen otras células, como las epiteliales o los fibroblastos que en
presencia de citocinas, especialmente IFN-gamma, expresan MHC-II y como consecuencia
podrían presentar antígeno en determinadas situaciones. Por otra parte, todas las células
nucleadas que expresan MHC-I pueden presentar antígeno a células T CD8+ aunque no
son capaces de iniciar una respuesta inmune.
7.3Captaciónyprocesamientodeantígeno
El procesamiento de antígeno es el conjunto de mecanismos de degradación de
antígenos tanto exógenos como endógenos para su presentación a células T una vez
unidos a las moléculas de MHC de clase II.
7.3.1CaptacióndeAntígenoExógeno
Las células captan antígeno exógeno por endocitosis, mediada o no por receptor,
proceso por el que la célula incorpora en su citoplasma materiales del medio externo. Se
distinguen dos tipos de endocitosis: pinocitosis y fagocitosis. Pinocitosis es la captación de
líquido extracelular en el que se hallan los antígenos en forma soluble, llamada
macropinocitosis cuando la célula es capaz de captar grandes volúmenes de fluido que
después concentra, mecanismo clásico de las células dendríticas. La fagocitosis es un
proceso utilizado por fagocitos mononucleares, neutrófilos y otras células para ingerir y
eliminar partículas de gran tamaño, incluídos agentes infecciosos, células seniles y restos
celulares. La internalización de la partícula se inicia por la interacción de receptores en la
superficie de la célula con ligandos de la superficie de la partícula o por simple
invaginación mecánica de la membrana.
95 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Después de la internalización, la vesícula formada (endosoma o fagosoma) madura
por fusión con compartimentos de la vía endocítica en varios pasos, que culminan en la
formación de lisosomas. La vía endocítica está constituída por distintos tipos de vesículas
cuyo contenido se va modificando a medida que van madurando en el interior de la
célula. El pH del interior de estas vesículas es bajo y va acidificándose a medida que éstas
van evolucionando hacía lisosomas. Las primeras vesículas de la vía endocítica son los
endosomas tempranos que evolucionan a endosomas tardíos, pasan a prelisosomas y
finalmente se transforman en lisosomas. Los diferentes compartimentos contienen
distintas proteasas que los caracterizan. El procesamiento de antígeno consiste en la
desnaturalización y proteolisis de las proteínas captadas en las vesículas acídicas. Las
proteasas son activas a pH bajo de forma que si tratamos las APCs con agentes
lisosomotrópicos que alcalinizan las vesículas endocíticas, como la cloroquina o el cloruro
amónico, se bloquea el procesamiento, la generación de péptidos y, por tanto, la
presentación del antígeno.
7.4BiosíntesisdelasmoléculasdelMHC
Las moléculas del MHC son glicoproteínas de membrana cuya función es presentar
el antígeno en forma de péptidos a los linfocitos T en la respuesta immune. Las moléculas
del MHC se dividen en dos clases: de clase I y de clase II y, aunque ambas son proteínas
de membrana, la vía biosintética y de exocitosis que utilizan es distinta e influye en el tipo
y origen de los péptidos que presentan.
7.4.1VíabiosintéticadeMHC‐I
Las moléculas de clase I están formadas por una cadena pesada (cadena alfa) y la
beta2-microglobulina (beta2-m) cuya asociación se lleva a cabo en el retículo
endoplasmático (RE) con la ayuda de diversas chaperonas, desde donde siguen la ruta
constitutiva de exocitosis hacia la membrana celular. Esto es, las moléculas del MHC-I
generadas en el RE pasan al aparato de Golgi, después pasan a través del tras-Golgi y por
vía vesicular, llegan a la membrana celular.
Sin embargo, el heterodímero alfa-beta2m formado en el RE es inestable en
condiciones fisológicas y requiere de la unión de un péptido para alcanzar una
96
AutoinmunidadHumana
conformación estable que le permita la salida del retículo endoplásmico. La cadena
pesada a se une a una molécula de 88 kDa llamada calnexina, chaperona de MHC-I por
excelencia, que funciona uniéndose a proteínas de nueva síntesis que aún no se han
plegado o ensamblado correctamente, reteniéndolas en el RE. Cuando la beta2m se une a
la cadena a, la calnexina se desplaza para que MHC-I se una a otras chaperonas, entre
ellas la calreticulina, cuya función es parecida a la calnexina. El complejo calreticulina-alfabeta2m se une a una tercera chaperona llamada tapasina que a su vez se une a la
subunidad TAP1 del transportador de péptidos asociado a la membrana TAP (ver más
adelante). Esta asociación estabiliza a los heterodímeros alfa-beta2m parcialmente
plegados hasta que se asocian a un péptido. Los dímeros TAP, formados por las
subunidades TAP-1 y TAP-2 se encargan de transportar péptidos de degradación
citosólica al interior del RE. Cuando TAP proporciona un péptido con afinidad adecuada
para poderse unir a la molécula de clase I, se forma el complejo estable MHC-I/péptido,
que se separa de las chaperonas e inicia la vía de exocitosis hacia la superficie celular,
donde queda expuesto el péptido para su posterior reconocimiento por un linfocito T
CD8+ específico.
7.4.1.1TAP
La mayoría de péptidos presentados por MHC-I derivan de proteínas citosólicas.
Para transportar péptidos al interior del RE, las células han adaptado una molécula
transportadora de una familia de moléculas conocida con el nombre de transportadoresABC (ATP-binding cassette (ABC)-transporters) encargados del transporte de iones,
azúcares, aminoácidos e incluso proteínas. El transportador de péptidos, conocido con el
nombre de TAP (Transporter Associated with antigen Processing) está compuesto por dos
proteínas homólogas, TAP1 y TAP2. El heterodímero TAP1/TAP2 conserva las
características esenciales de los transportadores-ABC: cada cadena contiene 6 dominios
transmembrana, es decir, atraviesa 6 veces la membrana del RE, y dos dominios
hidrofílicos de unión a ATP. Estas dos cadenas se disponen en la membrana con la
posibilidad de generar un poro por el que accede el sustrato al interior del RE. El
mecanismo de transporte propuesto de los péptidos generados en el citoplasma, es el
siguiente: el péptido interacciona con la parte citoplasmática de TAP provocando la
hidrólisis del ATP que induce un cambio conformacional del transportador permitiendo el
paso del sustrato al lumen del RE. Las moléculas TAP se han descrito en humanos, ratones
y ratas. Se ha demostradouna preferencia en el tamaño, de 8-12 aa, y de secuencia del
péptido transportado, por lo que se ha involucrado a TAP en la selección de péptidos que
se van a unir al MHC-I. La mayoría de los péptidos no se unen a MHC-I y son rápidamente
transportados de nuevo al citosol donde son degradados por mecanismos aún
desconocidos. Los genes que codifican las sub unidades TAP-1 y TAP-2 están dentro del
MHC.
7.4.1.2Proteosoma
Los péptidos transportados por TAP se generan por degradación de proteínas en
el citosol celular. Existen varios sistemas de degradación de proteínas en el citosol de los
cuales el complejo multicatalítico llamado proteasoma es el más directamente involucrado
en la generación de péptidos para clase I. El proteasoma es un complejo proteico
multienzimático de alto peso molecular resultado de la asociación de distintas
subunidades con capacidad catalítica, muy abundante y ubicua, que se encuentra en
arqueobacterias, eubacterias y eucariotas, y en estos últimos se localiza en el citosol y en
el núcleo.
97 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
7.4.1.3VíabiosintéticadeMHC‐II
Las moléculas del MHC de clase II están formadas por dos cadenas alfa y beta que
se sintetizan en el RE, a las que posteriormente se une una cadena llamada invariable (Ii),
no polimórfica. Los heterodímeros aparecen como agregados transitorios de elevado peso
molecular, puesto que una vez se han ensamblado las dos cadenas se forman trímeros de
dímeros alfa/beta. Por su parte la Ii una vez sintetizada también se dispone en forma de
trímero generándose finalmente un nonámero formado por tres moléculas alfa/beta/Ii,
(alfa/beta/Ii)3.
7.4.1.4Cadenainvariante
La cadena invariable es una proteína de membrana que se une a los dímeros
alfa/beta, ocupando el lugar de unión a péptido, impidiendo así la formación de
complejos MHC-II/péptido en el RE. Además, la cadena invariante es la responsable de la
desviación a la vía endocítica del complejo nonamérico (alfa/beta/Ii)3 y de la retención en
la vía endocítica de los agregados inestables que se forman. En humanos se han descrito 4
isoformas de Ii, resultantes del procesamiento alternativo del RNA, aunque la forma
predominante es la denominada p33. La cadena invariante tiene estructura lineal, lo que
permite que el fragmento de Ii que se une a la cavidad bloquee perfectamente el acceso
del péptido.
7.4.1.5HLA‐DMyHLA‐DO
La molécula de DM es un heterodímero integrado en la membrana, formado por
una molécula DMalfa y una DMbeta. DM se sintetiza en el RE, viaja por el aparato de Golgi
y transGolgi desde donde se desvía a la vía endocítica, donde permanece por un tiempo.
A diferencia de las moléculas de clase II, HLA-DM no se expresa en la superficie celular, lo
que sugiere que dicha molécula actúa preferentemente en la vía endocítica. En 1994, dos
estudios independientes demostraron que, en ausencia de HLA-DM, las moléculas de
clase II no podían generar el complejo MHC-II/péptido, sugiriendo un papel esencial en el
intercambio entre CLIP y los péptidos ubicados en la vía endocítica. HLA-DM se ha
definido como catalizador del intercambio de péptidos en la cavidad del MHC-II, aunque
parece ser que su principal función es de chaperona, mediando la retención en el MIIC de
complejos alfa/beta vacíos o asociados a CLIP, hasta que se asocien con un péptido capaz
de conferirles alta estabilidad. HLA-DO es otra molécula codificada en la región de clase II
que interviene en la formación del complejo MHC-II/péptido. HLA-DO es un heterodímero
formado por la unión de las cadenas DOalfa y DObeta al que se le ha atribuído un papel
regulador de la función de DM en algunas células, incluyendo el epitelio tímico y las
células B.
7.4.2Integracióndelasdosvías
La presentación de antígeno exógeno se lleva a cabo mayoritariamente por las
moléculas del MHC de clase II. Los antígenos exógenos entran en la APC por procesos de
fagocitosis o de endocitosis, formándose vesículas que se fusionan con endosomas
tempranos donde se inicia su degradación. La generación de péptidos es más intensa en
los compartimentos más maduros debido a su contenido en enzimas y por tanto en ellos
es más importante la formación de complejos MHC-II/péptido. Si después de este tránsito
por todos los compartimentos de la vía endocítica, ni el péptido ni la molécula de clase II
se han asociado, terminarán degradándose en los lisosomas. Las moléculas de membrana
una vez expresadas están sometidas a procesos de internalización, formándose unas
98
AutoinmunidadHumana
vesículas denominadas "coated-pits" que se fusionan con endosomas tempranos de
reciente formación. Así pues, estas moléculas acceden a la vía endocítica donde, al igual
que cualquier proteína extraña exógena incorporada a la célula por endocitosis, se
degradan y, por tanto, pueden ser presentadas por moléculas MHC-II.
Los antígenos endógenos citoplasmáticos tanto propios como sintetizados tras
infección de la APC por un microorganismo, están sometidos a la maquinaria degradativa
del citoplasma y se presentan preferentemente en el contexto de MHC-I. Los péptidos
antigénicos generados en el citosol son transportados al RE por TAP y aquellos péptidos
con afinidad por el alelo de clase I expresado en la célula formarán el complejo MHCI/péptido que finalmente se expresará en la membrana celular.
7.4.3Víasalternativas
Existen excepciones a esta asociación. Por una parte, proteínas citosólicas
parcialmente degradadas en el citoplasma pueden acceder a la vía endocítica por
microfagocitosis o mediante chaperonas citoplásmicas (moléculas encargadas de conducir
a otras moléculas a determinados compartimentos o localizaciones celulares) donde se
degradan a péptidos capaces de formar complejos MHC-II/péptido, según su afinidad por
el alelo de clase II expresado. A su vez, los péptidos generados en el citoplasma por
degradación de proteínas endógenas, también pueden ser presentados por MHC-II
aunque el mecanismo de acceso a la vía endocítica utilizado por estos péptidos es todavía
desconocido.
Por otra parte, los antígenos exógenos pueden acceder a la vía de clase I mediante
dos mecanismos distintos: por rotura de la integridad de la membrana de un fagosoma,
consecuencia de ello proteínas parcialmente fraccionadas escapan al citosol donde se
degradan (presentación cruzada) o por proteolisis extracelular de proteínas de superfície
por lo que los péptidos generados pueden unirse a un grupo minoritario de moléculas de
clase I vacías, expresadas en la membrana de APCs profesionales como las células
dendríticas.
Las vías de procesamiento y presentación de antígeno endógeno y exógeno no
son excluyentes. En la célula presentadora de antígeno profesional que expresa tanto
moléculas de clase I como de clase II, en un estado de infección donde existe alta
expresión de moléculas de MHC y una gran producción de antígeno extraño, todas las
vías de presentación de antígeno coexistirán en la misma célula para cubrir todas las
posibilidades de presentación de antígeno y combatir más efectivamente al patógeno.
99 UNIDADDIDÁCTICAVIII
RECEPTORDECÉLULAST
AutoinmunidadHumana
8.1IntroducciónreceptordecélulasT
Los linfocitos T, presentan un mecanismo de reconocimiento antigénico distinto
de los linfocitos B. En el caso de los linfocitos T, el antígeno endógeno o exógeno es
primero degradado y procesado en el interior de las células presentadoras de antígeno
(APC). Posteriormente, sus determinantes antigénicos procesados son expuestos en la
superficie de la APC, en el seno de una molécula del Complejo Principal de
Histocompatibilidad (MHC de clase I o de clase II). El linfocito T, a través de su receptor
clonotípico, únicamente reconoce al antígeno cuando éste se encuentra presente en la
membrana de la célula presentadora de antígeno.
Asociados a las dos cadenas polipeptídicas polimórficas (alfa y beta o gamma y
delta) que constituyen las dos variantes del TCR, se encuentra un grupo de moléculas
monomórficas de membrana llamado colectivamente CD3, formando así el complejo
TCR/CD3. Cuando tiene lugar el reconocimiento antigénico entre el TCR y la molécula
MHC que porta el antígeno, se desencadena una cascada de reacciones bioquímicas en el
citoplasma de la célula T, dando así lugar al proceso de activación.
Las funciones del receptor clonotípico de la célula T son, durante el desarrollo en el
timo del linaje T, participar en la selección positiva y negativa, y en la periferia el
reconocimiento de antígenos exógenos. Estos fenómenos desembocan en la activación
celular, durante la cual se inducen diversos programas funcionales en los linfocitos T:
síntesis de factores de crecimiento y de maduración llamados linfocinas, síntesis de
perforinas, selección clonal, proliferación celular, etc. En el reconocimiento antigénico,
además del receptor clonotípico juegan un papel fundamental otras moléculas de
superficie (entre ellas se encuentran CD4, CD8, CD2, CD45).
8.1.1SelecciónintratímicadeloslinfocitosT
El desarrollo de las células T en el timo, está controlado por el TCR de los timocitos
en dos estadios distintos. Primero, un homodímero TCR-beta asociado al complejo CD3
controla la expansión de los timocitos inmaduros, media la exclusión alélica del locus TCRalfa, inicia la expresión génica simultánea de CD4 y CD8, e induce la transcripción del locus
TCR alfa.
103 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
En un segundo estadio, una vez que las células tienen el receptor formado por el
heterodímero alfa/beta, la especificidad del TCR intervine controlando el proceso de
maduración de los timoncitos de dos formas:
-
Seleccionando estas células para la maduración cuando reconocen las
moléculas MHC de clase I y II de las células del epitelio cortical del timo
(selección positiva).
-
Entre las seleccionadas positivamente, entran en una muerte celular
programada (apoptosis) cuando sus receptores se unen con alta afinidad a
un complejo MHC-péptido endógeno (selección negativa).
8.1.2SelecciónpositivadeloslinfocitosT
En la selección positiva los timocitos se unen mediante su TCR con baja afinidad a
las moléculas HLA clase I y II de las células epiteliales del timo en cuyo caso sobreviven
mientras que aquellos timocitos que no participan en este tipo de unión mueren por
apoptosis. En definitiva estos linfocitos que se seleccionan positivamente son rescatados
de su muerte por apoptosis. En este proceso participan también los péptidos propios
presentados por las moléculas de histocompatibilidad también propias de cada individuo.
En este proceso también participan los receptores CD4 y CD8 de estos timocitos que
como sabemos son doblemente positivos (CD4+ y CD8+). Incluso experimentos
bloqueando con Anticuerpos monoclonales tanto los receptores CD4 como CD8 han
demostrado que la participación de uno u otro de estos receptores hace que los timocitos
deriven hacia linfocitos T citotóxicos o linfocitos T colaboradores, según que participe el
receptor CD8 o CD4 respectivamente. Este tipo de selección se efectúa principalmente en
el cortex del timo.
8.1.3SelecciónnegativadeloslinfocitosT
Este tipo de selección conduce a la muerte por apoptosis de aquellos timocitos
que reconocen con gran avidez mediante su TCR a las moléculas de histocompatibilidad I
o II presentes en células dendríticas del timo. En este caso esta demostrado que los
péptidos propios presentados por las moléculas HLA son de gran importancia. Este tipo
de selección es especialmente importante eliminando aquellos clonos celulares que al
reconocer lo propio (HLA más péptidos propios) pueden tener capacidad autoreactiva una
vez han madurado. Precisamente al eliminar estas células se evita esto y la posibilidad de
desarrollo de enfermedades Autoinmunes en el futuro. Es de destacar, que cuando este
tipo de unión de alta afinidad se produce en células maduras, en lugar de muerte por
apoptois, se produce una activación linfocitaria. Este tipo de selección se efectúa
principalmente en la médula del timo.En conclusión con estos dos procesos se garantiza:
-
La supervivencia selectiva de los linfocitos T capaces de reconocer péptidos
sobre las moléculas MHC del individuo en el que tendrán que trabajar
(selección positiva)
-
La eliminación de los linfocitos T autorreactivos (selección negativa).
8.1.4ReconocimientodelantígenoporelreceptordelacélulaT
Una vez en la periferia, el linfocito T tiene la capacidad de migrar a través del
cuerpo, adhiriéndose tanto funcional como no funcionalmente a distintos tipos celulares,
sobre los que reconoce antígenos exógenos. Por otro lado, una célula presentadora de
104
AutoinmunidadHumana
antígeno que ha procesado una proteína antigénica determinada expresará en su
superficie celular un largo número de diferentes complejos MHC/antígeno. Los péptidos
que son reconocidos por las células T deben tener una estructura secundaria en a-hélice.
Se ha visto que todos los péptidos antigénicos son anfipáticos, con una cara hidrofílica y
otra hidrofóbica, pudiendo interaccionar una de las caras con el complejo TCR/CD3 y la
otra con la molécula de MHC, respectivamente. Por esta razón, el reconocimiento de la
asociación MHC/péptido antigénico es un proceso dinámico que incluye un primer paso
de complejas interacciones célula-célula, antes de que se produzca un contacto
productivo que dé lugar a la activación celular.
8.1.5Reconocimientodesuperantígenos
Se denominan superantígenos a aquellos antígenos capaces de reaccionar con
distintas moléculas MHC de clase II y TCR de un mismo individuo. Pueden ser exógenos
(como las toxinas de ciertos estafilococos), si provienen del exterior, o endógenos (como
el retrovirus MMTV), si se reproducen en la línea germinal.
El reconocimiento del superantígeno se distingue del reconocimiento del péptido
antigénico convencional por tres características fundamentales:
-
La especificidad de la célula T a los superantígenos está determinada por la
región variable de la cadena beta, siendo independiente de otros
componentes del receptor de la célula T.
-
El superantígeno tiene dos sitios de unión, uno para la molécula MHC de
clase II, fuera de la hendidura de reconocimiento peptídico, y otro para el
TCR, situado en la región Vb fuera del sitio clásico de unión al complejo
MHC-antígeno (esta característica hace posible que un mismo
superantígeno pueda interaccionar con distintas células del repertorio T).
-
Como consecuencia del reconocimiento de superantígenos exógenos en
periferia, se produce la activación celular y fuerte expansión de las células T
implicadas en el reconocimiento.
8.2EnfermedadesasociadasalcomplejoTCR/CD3
Alteraciones de diferente índole del TCR/CD3 pueden dar lugar a enfermedades a
veces de difícil diagnóstico.
8.2.1Receptorclonotípico:oligoclonalidadyenfermedad
Los linfocitos T constituyen, en condiciones normales, una población policlonal en
la que están representados, en proporciones equivalentes, todas las regiones V de las
cadenas TCR-alfa y TCR-beta. Sin embargo, diferencias en la configuración de los genes
del receptor clonotípico o en la selección intratímica pueden afectar al repertorio de
linfocitos T, existiendo una reducción de determinados clones y un aumento de los niveles
de otros. Estas alteraciones pueden detectarse analizando la expresión de las regiones V
de las cadenas alfa y beta de estas células, y se ha demostrado que se asocian a ciertas
enfermedades Autoinmunes como la artritis experimental inducida por colágeno.
105 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
8.2.2ComplejoCD3ytransduccióndelaseñal
Se ha descrito diversas enfermedades causadas por deficiencias que afectan de
forma selectiva a una o varias moléculas del complejo TCR/CD3 (defectos estructurales), o
bien por un defecto en la transmisión de la señal de activación al interior celular
(deficiencias funcionales, ya sean primarios o secundarios). Estas deficiencias producen
alteraciones en el sistema inmune: disminución del número de linfocitos, inhibición de la
proliferación celular, reducción de la síntesis de citocinas, etc. Las consecuencias clínicas
que se derivan de estos defectos son variadas y más o menos graves; sobre todo existen
infecciones recurrentes y, a veces, enfermedades Autoinmunes.
8.2.3Defectosestructurales
Hasta el momento se han descrito, en humanos, tres deficiencias que afectan al
complejo CD3 o proteínas asociadas a él: CD3-gamma, CD3-epsilon y la PTK Zap-70. En
los enfermos con déficit de las cadenas CD3-gamma, CD3epsilon hay una disminución del
número de moléculas de membrana del complejo TCR/CD3, el 50% para la deficiencia de
CD3-gamma y un 90% para el CD3-epsilon; este dato sugiere que la cadena e es más
importante para la conformación del complejo, y que, como comentamos anteriormente,
existirían isoformas del complejo donde las cadenas CD3-gamma y epsilon, que pueden
ser alternativas, y suficientes para que CD3 se transporte a la membrana.
8.2.4DefectosecundariodelreconocimientoatravésdelTCR/CD3.
Algunos virus pueden producir efectos patogénicos directos en el sistema inmune
por interferir en la transducción de señales por el TCR/CD3. Se ha demostrado que
algunos virus infectan células T humanas: virus de inmunodeficiencia humana (HIV),
citomegalovirus (CMV), herpesvirus humano tipo 6 (HHV-6), Virus de measles y otros.
También se sabe que algunos tumores inducen inmunodeficiencias secundarias de los
linfocitos T, probablemente, entre otros factores alteraciones estructurales en el complejo
CD3.
106
UNIDADDIDÁCTICAIX
MOLÉCULASDEADHERENCIA
AutoinmunidadHumana
9.1Introducciónmoléculasdeadherencia
La adhesión intercelular y la de células con componentes de la matriz extracelular
son fenómenos que tienen un papel clave en la organización general de los seres vivos
multicelulares. La embriogénesis, la remodelación de tejidos, la cicatrización y la migración
de células dependen de moléculas que se expresan
en la membrana celular y que
permiten la adhesión reversible y selectiva de los diversos elementos celulares entre sí y
de éstos con los componentes de la matriz extracelular. Así, la integridad y organización
general de los diversos tejidos y órganos de un individuo dependen de la adecuada
interacción entre los elementos que los componen. A las moléculas que participan en
estas funciones de interacción se les conoce como moléculas de adhesión celular.
Las moléculas de adhesión celular tienen un papel muy importante en la fisiología
de las células inmunes: linfocitos, monocitos/macrófagos y granulocitos. Asimismo, estas
moléculas son las responsables de la interacción que se establece entre las células del
torrente sanguíneo y las células endoteliales y por lo tanto ejercen un papel clave tanto en
fenómenos normales (por ejemplo el tráfico de células linfoides y la hemostasia), como
patológicos (por ejemplo inflamación, trombosis, metástasis de células tumorales). Una
función de las moléculas de adhesión celular que es de gran importancia en el sistema
inmune es la de permitir la interacción entre leucocitos, fenómeno indispensable en la
generación de la respuesta inmune; asimismo, los fenómenos de citotoxicidad y de
migración de leucocitos hacia sitios de inflamación dependen de interacciones celulares
mediadas por moléculas de adhesión celular. Las moléculas de adhesión celular son
múltiples y se han clasificado en diversos grupos de acuerdo a semejanzas estructurales y
funcionales. Estos grupos son denominados familias o superfamilias, dependiendo de
cuán estrecha sea la similitud entre los diversos miembros de un grupo en particular. La
mayor parte de las moléculas de adhesión celular se han incluido en las siguientes familias
y superfamilias:
-
Familia de las selectinas
-
Familia de las integrinas
-
Superfamilia de las Inmunoglobulina
109 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
-
Mucinas
-
Cadherinas
-
Otros receptores de adhesión
En el presente capítulo se expondrán las principales características de los
receptores de adhesión que están involucrados en el fenómeno de migración leucocitaria.
9.2Moléculasdeadhesióncelular
9.2.1Selectinas
Las selectinas son receptores de adhesión que se caracterizan por poseer una
estructura muy conservada, la cual incluye a un dominio tipo lectina, un dominio tipo
factor de crecimiento epidérmico, dos o más dominios tipo proteína reguladora del
complemento, una región transmembranal y una región intracitoplásmica corta en el
extremo carboxilo terminal. Se han identificado a tres miembros de esta familia, los cuales
corresponden a los antígenos de diferenciación leucocitaria:
-
CD62L (L-selectina)
-
CD62P (P-selectina)
-
CD62E (E-selectina)
Estas tres moléculas reconocen y se unen, a través de su dominio tipo lectina, a
diversos oligosacáridos, los cuales están usualmente conjugados con proteínas
transmembranales.
La selectina L (CD62L) forma parte de la membrana de granulocitos, monocitos y
de la mayoría de los linfocitos de sangre venosa periférica; al activarse estas células, la
mayor parte de la selectina L es eliminada de la membrana mediante un mecanismo
enzimático, el cual genera una forma soluble de la molécula, que es liberada al medio
extracelular.
La selectina P (CD62P) es almacenada en gránulos intracitoplásmicos de plaquetas
y células endoteliales; al activarse estas células la selectina P es translocada a la membrana
plasmática, permitiendo la interacción con sus ligandos.
Por último, la selectina E (CD62E) no se expresa de novo en células endoteliales,
como consecuencia de la inducción de la expresión del gen correspondiente durante la
activación celular.
9.2.2Mucinascomoligandosdelasselectinas
Hasta el momento se han identificado con precisión a cuatro moléculas que
interaccionan de forma específica con las diferentes selectinas, GlyCAM‑1
(Glycosylated­‑depen­dent Cell Adhesion Molecule‑1), CD34, MadCAM‑1 (Mucosal
addressin Cell Adhesion molecule‑1) y PSGL‑1 (P Selectin Glycoprotein Ligand-1). Estas
moléculas pueden ser incluidas dentro de la familia de las mucinas ya que poseen una
estructura extendida y están ricamente glicosiladas en residuos de serina y treonina (sitios
de O‑glicosilación).
110
AutoinmunidadHumana
9.2.3Integrinas
La familia de las integrinas comprende a un grupo amplio de moléculas
heterodiméricas constituídas por dos subunidades polipéptidicas transmembranales
denominadas cadenas alfa y beta. Las diferentes subfamilias de integrinas se forman de
acuerdo a la cadena beta que poseen, la cual puede asociarse en una forma restringida
con diferentes cadenas alfa. Hasta el momento se han identificado a 16 cadenas alfa y 8
cadenas beta, las cuales dan lugar a 21 integrinas diferentes
9.2.3.1Ligandosdelasintegrinas
Las integrinas beta1 interaccionan principalmente con componentes de la matriz
extracelular (colágeno, laminina, fibronectina) estas diferentes integrinas pueden
interaccionar con el mismo ligando (por ejemplo. colágeno ó fibronectina).
Las integrinas participan activamente no solo en fenómenos de adhesión celular
sino que también están involucradas en otra serie de fenómenos clave en la fisiología
celular. De lo anterior, se puede concluir que las integrinas efectivamente sirven como una
vía de integración (de ahí su nombre) entre el medio intra y extracelular.
9.2.4Inmunoglobulina
Algunos miembros de la superfamilia de las Ig (ICAM‑1, ICAM‑2, VCAM‑1 y
PECAM) están implicados en fenómenos de adhesión de leucocitos a células endoteliales y
su subsiguiente migración. El receptor de adhesión ICAM‑1 interviene además en
fenómenos de co‑estimulación de células inmunes y de adhesión entre leucocitos y entre
éstos y células diana (fenómenos de citotoxicidad). Otros miembros de la superfamilia de
las Ig tienen también un papel importante en la adhesión inter‑leucocitaria, generación de
señales de co‑estimulación (por ej. ICAM‑3, CD2, etc.), en la interrelación de las células
presentadoras de antígenos y los linfocitos, pero no participan de forma importante en la
migración leucocitaria.
9.3Interacciónleucocito‐endotelioenlainflamación
El fenómeno inflamatorio es un mecanismo importante de defensa que es
desencadenado por diversos factores endógenos y exógenos tales como productos
bacterianos (antígenos, lipopolisacáridos, exotoxinas, peptidos formilados, etc.), venenos,
traumatismos, etc. A pesar de su papel primario como un fenómeno de protección, en
algunas circunstancias la magnitud del fenómeno inflamatorio es desproporcionado en
relación con el agente inductor y resulta en daño significativo e irreversible al tejido
afectado.
El proceso inflamatorio consiste esencialmente en la extravasación de líquido y
células (polimorfonucleares, linfocitos y monocitos) hacia un sitio definido, en donde
ocurre, en mayor o menor grado, lisis de células y destrucción de componentes de la
matriz extracelular. De acuerdo a su comportamiento temporal, la inflamación puede ser
aguda o crónica; en la primera, el infiltrado inflamatorio es a base principalmente de
leucocitos polimorfonucleares neutrófilos, en tanto que en la segunda las células del
infiltrado son principalmente linfocitos y monocitos/macrófagos; cuando este tipo de
inflamación es de muy larga duración, el tejido afectado puede adquirir algunas
características del tejido linfoide, principalmente la presencia de nódulos linfáticos y vasos
sanguíneos con endotelio cuboidal ("órganos linfoides terciarios").
111 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
La extravasación de leucocitos hacia sitios de inflamación es un proceso en el que
participan en forma concertada y secuencial diversas moléculas de adhesión. De hecho, se
menciona que este proceso es un fenómeno en cascada, en donde es necesario que los
eventos iniciales ocurran para que los que les siguen puedan suceder. En la actualidad se
ha determinado que el proceso de extravasación de leucocitos incluye a las siguientes
etapas:
1) Interacción inicial leucocito‑endotelio.
2) Rodamiento de leucocitos sobre el endotelio.
3) Activación leucocitaria.
4) Adhesión firme al endotelio.
5) Migración transendotelial.
9.3.1Adhesióncelularinicial
En condiciones fisiológicas los leucocitos del torrente sanguíneo pueden tener
contacto con las células endoteliales, pero estos contactos son aleatorios, fugaces y no
son consecuencia de la interacción entre moléculas de adhesión. En una condición no
fisiológica, cuando se genera un foco inflamatorio en el intersticio, se producen diversas
substancias, en ese sitio que inducen activación de las células endoteliales de los vasos
sanguíneos regionales. Esta activación endotelial resulta en la producción de substancias
quimiotácticas), así como en la inducción de la expresión de moléculas de adhesión, tales
como las selectinas P y E.
9.3.2Rodamientodeleucocitos
El rodamiento de leucocitos sobre el endotelio activado es consecuencia de
interacciones entre moléculas de adhesión celular que son fácilmente reversibles y de una
avidez tal que permiten que los leucocitos se desplacen sobre la superficie endotelial
permaneciendo adheridos a la misma. Las moléculas que permiten este tipo de
interacciones son las mismas que intervienen en la interacción inicial leucocito‑endotelio,
principalmente las selectinas y sus ligandos. También se ha encontrado que las integrinas.
El fenómeno de rodamiento ocurre principalmente en sitios donde normalmente la
presión hidrostática es baja (vénulas postcapilares) y se ve favorecido por la
vasodilatación. Aquí vale la pena mencionar que diversas substancias que se generan o
liberan en focos inflamatorios (por ej. C5a, factor activador de plaquetas, prostaglandinas,
histamina, etc.) Poseen actividad vasodilatadora.
9.3.3Activaciónleucocitaria
En el foco inflamatorio se generan diversas substancias que poseen la capacidad
de activar a leucocitos; estas substancias pueden ser exógenas (por ej. péptidos
bacterianos formilados) o endógenos (por ejemplo. C5a, factor activador de plaquetas o
leucotrieno B4). En los últimos años, se ha puesto de manifiesto la importancia de ciertas
citocinas como substancias quimiotácticas e inductoras de activación leucocitaria.
9.3.4Adhesiónfirme
El fenómeno de activación leucocitaria es aparentemente muy rápido y resulta en
la generación de señales que inducen la activación de las integrinas de la membrana
(integrinas beta-2 en el caso de los neutrófilos e integrinas beta-1, beta-2 y beta-7 en el
caso de los linfocitos);
112
AutoinmunidadHumana
9.3.5Extravasaciónymigraciónentejidos
La extravasación de leucocitos y posterior migración a través del tejido implican
que ocurran fenómenos de adhesión dinámicos que permitan simultáneamente el
movimiento de la célula y su adherencia. La migración de los leucocitos en el intersticio de
los tejidos está dirigida por la presencia de substancias quimiotácticas y la densidad de los
ligandos de receptores de adhesión en el mismo; la dirección de migración de los
leucocitos está así determinada tanto por el gradiente de concentración de la sustancia
que induce atracción de las células (quimiotaxis) como por la región del tejido que sea
más adhesiva para el leucocito (haptotaxis). Lo anterior resulta en la eficiente y rápida
migración de los leucocitos hacia el foco inflamatorio.
De lo anteriormente expuesto, se hace evidente que la migración de células del
torrente sanguíneo hacia focos de inflamación es un fenómeno en el que participan
múltiples moléculas, de adhesión, de atracción y de activación celular, las cuales participan
en forma secuencial y concertada. En apariencia el sistema es redundante ya que, por
ejemplo, existen varias selectinas o múltiples quimiocinas involucradas, pero es posible
que sea necesaria la participación de muchas moléculas para que un organismo pueda
regular tanto la calidad como la magnitud de un fenómeno inflamatorio, de tal modo que
éste sea lo más ventajoso posible desde el punto vista biológico.
9.3.5.1Tráficodecélulaslinfoides
En condiciones fisiológicas, los linfocitos que se encuentran en el torrente
sanguíneo, el tejido linfoide secundario y otros tejidos no permanecen en esos sitios
indefinidamente sino que en forma constante migran hacia otros tejidos y órganos. El
patrón de migración de las células linfoides no es aleatorio y diversas evidencias indican
que puede ser diferente para algunas subpoblaciones de linfocitos. En forma
característica, los linfocitos abandonan el torrente sanguíneo y retornan a él en forma
repetida y a través del mismo tejido (por ej. ganglios linfáticos, piel o placas de Peyer);
este fenómeno se conoce como la autodirección, o recirculación (homing) de linfocitos y
es consecuencia, principalmente, de la expresión diferencial de moléculas de adhesión en
los linfocitos y el endotelio de los vasos sanguíneos de los diferentes órganos en donde
ocurre este fenómeno. En la recirculación de células linfoides parecen también participar
en forma importante algunos factores quimiotácticos aún no bien caracterizados. Es
conveniente mencionar aquí que los leucocitos polimorfonucleares no presentan el
fenómeno de recirculación, sino que una vez que son liberados de la médula ósea
emigran hacia focos inflamatorios en donde finalmente mueren; en condiciones de no
inflamación, es muy probable que los leucocitos polimorfonucleares tengan como destino
final el bazo, órgano en que la circulación sanguínea es abierta y donde los macrófagos
pueden eliminar sin consecuencias los restos celulares. No es claro hasta el momento si
los monocitos recirculan, pero en condiciones de inflamación, éstas células siguen un
patrón de migración similar al de los linfocitos.
Los linfocitos de memoria y los que no han sido estimulados previamente por el
correspondiente antígeno (linfocitos vírgenes o naive) presentan un patrón de
recirculación diferente, así como una distinta expresión de moléculas de adhesión;
muestran una autodirección hacia la lámina propia y el epitelio intestinal. Como se expone
a continuación, los linfocitos vírgenes recirculan principalmente a los órganos linfoides
secundarios, en tanto que los de memoria lo hacen tanto a estos órganos como a tejidos
específicos no linfoides (por ejemplo piel).
113 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Por todo lo anteriormente expuesto, se puede decir que la migración de leucocitos
del torrente sanguíneo hacia diversos tejidos es un fenómeno que está finamente
regulado por tres factores fundamentales:
-
Las moléculas de adhesión expresadas por el leucocito,
-
Las expresadas por las células endoteliales
-
El tipo de factor activador/quimiotáctico que se está produciendo en ese
tejido.
La conjunción de estos tres factores determina el tipo de leucocito que hace la
interacción inicial y posteriormente el rodamiento, la activación, la adhesión firme y la
migración transendotelial. La ausencia de uno de estos factores, por ej. la substancia
quimiotáctica, conduciría a que fuese posible la interacción inicial y el rodamiento, pero
no la adhesión firme, con la consecuente desunión del leucocito del endotelio. Asimismo,
la ausencia de moléculas que median la migración transendotelial conduciría a que fuesen
posibles las cuatro primeras fases de la interacción leucocito‑endotelio, pero el resultado
final de lo anterior sería también el desprendimiento del leucocito, aún cuando hubiese
ocurrido su firme adhesión al endotelio. Por último, la ausencia de las moléculas que
median la interacción inicial tendría como consecuencia que no ocurriera ninguna de las
fases de la interacción leucocito‑endotelio. De esta forma, se ha propuesto que la
migración de cada una de las subpoblaciones de leucocitos del torrente sanguíneo sigue
un código definido cuyos elementos son determinados factores quimiotácticos y
moléculas de adhesión. En algunos casos se conoce con precisión el código completo de
migración (por ejemplo. en la migración de neutrófilos hacia un foco inflamatorio agudo),
en tanto que en otros no se ha dilucidado aún alguno de los elementos clave del código
(por ejemplo. el caso del factor quimiotáctico en la recirculación de linfocitos vírgenes
hacia ganglios linfáticos).
9.3.5.2Papeldereceptoresdeadhesiónencondicionespatológicas.
Como se ha expuesto anteriormente, las moléculas de adhesión celular tienen un
papel clave en la génesis del fenómeno inflamatorio. De esta forma, los receptores de
adhesión están involucrados en el daño que ocurre en los tejidos en las muy diversas
enfermedades que se caracterizan por presentar inflamación en algún tejido u órgano.
Asimismo, las moléculas de adhesión participan en forma importante en aquellas
condiciones patológicas en las que ocurre una respuesta inmune aberrante
(Autoinmunidad) o fenómenos de citotoxicidad mediada por células; lo anterior es debido
al hecho de que tanto la generación de la respuesta inmune como los procesos de
citotoxicidad celular implican a fenómenos de adhesión intercelular. Se puede mencionar
entonces que en el daño a tejidos que es mediado inmunológicamente (reacciones de
hipersensibilidad inmediata, enfermedades por depósito de complejos inmunes
circulantes, fenómenos de hipersensibilidad retardada, etc.) están involucradas en forma
importante las diversas moléculas de adhesión leucocitaria.
La ausencia de determinadas moléculas de adhesión puede tener también
consecuencias patológicas importantes. Las moléculas de adhesión intercelular también
están involucradas en la patogenia de condiciones patológicas diferentes de la
inflamación. La metástasis a distancia de células tumorales implican el paso de células
neoplásicas a la circulación y su posterior extravasación en un sitio diferente. Diversas
observaciones indican que la migración y extravasación de células malignas está también
determinada por moléculas de adhesión intercelular. En este sentido, la migración
114
AutoinmunidadHumana
preferencial de células neoplásicas (distintos tumores muestran preferentemente
metástasis a ciertos órganos y tejidos) pudiese seguir una mecánica similar al de la
migración selectiva de leucocitos; Así, las células tumorales podrían seguir determinados
códigos de migración que las indujeran a extravasarse a ciertos tejidos. Es muy probable
que en un futuro cercano se dilucide el papel real de las moléculas de adhesión en los
fenómenos de metástasis y que se determinen los posibles códigos de migración selectiva
de células tumorales.
115 UNIDADDIDÁCTICAX
CITOCINASYQUIMIOCINAS
AutoinmunidadHumana
10.1Introducción
En este capitulo se tratará sobre las citocinas y quimiocinas. Las citocinas
comprenden un amplio grupo de proteínas o glicoproteínas que poseen la capacidad de
modular la actividad funcional de células individuales y de tejidos, tanto en condiciones
fisiológicas como patológicas. Las quimiocinas son un grupo de pequeñas moléculas
proteicas con características bioquímicas comunes y que están producidas por muchos
tipos celulares en respuesta a estímulos exógenos o endógenos
10.2Citocinas
Son moléculas de bajo peso molecular, normalmente entre 15-30 KDa, constituidas
por 120-180 aminoácidos. Aunque en general están producidas por leucocitos,
determinadas citocinas pueden también ser secretadas por otros muchos tipos celulares.
Originariamente se estableció el término linfocina para denominar productos biológicos
producidos por linfocitos en respuesta al antígeno. Posteriormente su uso se amplió a
moléculas de características similares secretadas por otros tipos celulares, por lo que se
utilizó el término más amplio de citocina. El término interleucina (IL) se aplicó a aquellas
moléculas que servían como señales de comunicación entre distintos tipos de leucocitos,
numerándose correlativamente a medida que se descubrían (IL-1, IL-2, etc.). No obstante,
algunas de ellas se detectaron inicialmente en ensayos funcionales in vitro y aún
conservan su denominación original de acuerdo con la función biológica que permitió su
identificación, como es el caso del TNF (factor de necrosis tumoral) y el TGF (factor
transformador de tejidos).
La expresión de la mayoría de las citocinas está estrictamente regulada. En general,
no se detecta una producción constitutiva significativa de estas moléculas, siendo
necesaria la activación celular para que se produzcan citocinas en cantidades suficientes
para ejercer sus efectos biológicos. La mayoría de las citocinas son secretadas al espacio
extracelular, muchas de ellas en forma glicosilada que incrementa su estabilidad y
solubilidad. No obstante, algunas citocinas se pueden acumular en el interior de la célula,
o, bien, permanecer ancladas a la membrana o en la matriz extracelular. En general, son
moléculas que poseen una vida media muy corta y actúan a muy bajas concentraciones,
del orden de picogramos, mediante la unión a receptores de alta afinidad presentes en la
superficie de la propia célula productora o en otros muy variados tipos celulares. Las
citocinas ejercen un efecto autocrino cuando se unen a receptores presentes en la propia
célula productora. También pueden tener un efecto paracrino, actuando sobre diferentes
tipos celulares que se
encuentran en su
vecindad. En algunos
casos
pueden
liberarse
a
la
circulación sanguínea
o linfática, ejerciendo
su efecto en otros
órganos y tejidos,
actuando así como las
hormonas, de forma
endocrina.
119 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Dos importantes características funcionales de las citocinas son su pleiotropismo,
de tal manera que una misma citocina es capaz de ejercer efectos biológicos diferentes al
actuar sobre distintos tipos celulares, y su redundancia, es decir, que varias citocinas
pueden contribuir al desarrollo de la misma función en un determinado tipo celular. Una
consecuencia de estas propiedades es que, en ausencia de una determinada citocina, sus
funciones pueden ser reemplazadas total o parcialmente por otras. Muchas de estas
características biológicas de las citocinas se pueden explicar por la estructura y amplia
distribución celular de sus receptores, como se verá más adelante. Las acciones de las
citocinas se engloban dentro de un sistema o red funcional, donde el efecto de una
molécula está estrechamente regulado, positiva o negativamente, por otras moléculas del
sistema. Así, la secreción de una citocina puede estar inducida, potenciada o inhibida por
otra citocina que, a su vez, puede incrementar o inhibir la expresión de sus receptores.
Los efectos biológicos de las citocinas pueden ser muy variados, ya que, no
solamente desempeñan un papel esencial en las respuestas inmunes, sino que algunas de
ellas están también implicadas en la embriogénesis y en el desarrollo de órganos (por
ejemplo, en la angiogénesis), otras juegan un papel clave en procesos neuroinmunes y
neuroendocrinos, y muchas son importantes reguladores, tanto positivos como negativos,
de acontecimientos celulares como la mitosis, la diferenciación, la migración, la
supervivencia, la muerte celular, e, incluso, de su transformación maligna. La actividad
biológica de las citocinas se puede medir con distintas modalidades de bioensayos,
utilizando, por ejemplo, líneas celulares cuya función depende de la presencia del factor
que se quiere estudiar. En la actualidad, se utilizan como técnica más habitual
inmunoensayos en fase sólida, como el ELISA para cuantificar la concentración de
citocinas en fluidos biológicos, y el ELISPOT para conocer el número de células
productoras. También es posible cuantificar y caracterizar las células productoras
identificando las citocinas intracelulares mediante citometría de flujo. Otra posibilidad es
la utilización de técnicas de RT-PCR cuantitativa que permiten detectar y medir los niveles
de RNAm que codifican una determinada citocina.
Aunque la mayoría de las citocinas no poseen ninguna homología secuencial entre
sí, algunas de ellas se han agrupado en familias en base a su estructura tridimensional. De
acuerdo con la estructura secundaria de la molécula se han agrupado las citocinas según
posean una conformación en alfa-hélice (IFN-alfa, IFN-gamma, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6,
IL-7, IL-9, G-CSF, M-CSF y GM-CSF), una estructura de láminas beta (IL-1-alfa, IL-1-beta,
TNF-alfa y TNF-beta) o una estructura compuesta alfa/beta IL-8 e IFN-gamma). Por otra
parte, el análisis de su disposición génica ha dado lugar a la definición de grupos de
citocinas que se encuentran asociadas genéticamente. Uno de estos grupos se ha descrito
en el brazo largo del cromosoma 5 (5q31), donde se encuentran los genes que codifican
para IL-3, IL-4, IL-5, IL-9, subunidad p40 de la IL-12, IL-13 y GM-CSF, mientras que en el
cromosoma 2 (2q12-14) se localizan los genes que codifican para las citocinas IL-1 e
IL-1RA, ésta el antagonista natural del receptor de la IL-1.
Es difícil establecer una clasificación funcional de las citocinas debido a su alto
grado de pleiotropismo. No obstante, para facilitar su estudio las describimos englobadas,
de acuerdo con su función más relevante, dentro de las siguientes secciones:
1) Citocinas implicadas en el desarrollo hematopoyético,
2) Citocinas implicadas en las respuestas inmunes innatas.
3) Citocinas generadas durante las respuestas inmunes adaptativas.
120
AutoinmunidadHumana
10.2.1 Citocinas implicadas en el crecimiento y la diferenciación
hematopoyético
Comprenden un grupo amplio de citocinas que promueven el crecimiento y
diferenciación de las células sanguíneas maduras a partir de células madre
hematopoyéticas. Son producidas por células del estroma de la médula ósea o por
linfocitos maduros activados. Algunas de estas citocinas reciben el nombre genérico de
factores estimuladores de la formación de colonias (CSF) por su capacidad para estimular
la formación de colonias celulares en los cultivos de médula ósea. A continuación
describimos las más relevantes:
IL-3. Es producida mayoritariamente por los linfocitos T activados y también
por mastocitos. Induce la proliferación y diferenciación de progenitores
hematopoyéticos tempranos de todas las series sanguíneas, por lo que también es
conocida como multi-CSF. Induce fundamentalmente la hematopoyesis en
situaciones de stress que requieren una respuesta rápida, siendo menos claro su
papel en la hematopoyesis constitutiva.
-
- IL-5. Es secretada en forma glicosilada por LT CD4+ activados del tipo Th2.
Es esencial en la proliferación y diferenciación de las células precursoras de los
eosinófilos, así como en el mantenimiento de la actividad de los eosinófilos
maduros siendo la responsable de la eosinofilia en infecciones parasitarias. Sobre
los linfocitos B actúa incrementando su proliferación y estimulando la producción
de IgA.
- IL-7. Es producida por células estromales de la médula ósea. Promueve la
maduración de progenitores pro- y pre-B hacia linfocitos B maduros en la médula
ósea y de linfocitos T inmaduros en el timo fetal y adulto. También actúa como
factor de crecimiento para linfocitos T y B.
- IL-9. Es producida por linfocitos T activados. Tiene un amplio espectro de
actividades no muy bien definidas entre las que se incluye la proliferación de
precursores eritroides. Al igual que la IL-7, también induce la proliferación de LT y
estimula la producción de Inmunoglobulina en células B.
- IL-11. Es producida por fibroblastos del estroma de la médula ósea y otros
tipos celulares. Estimula la megacariocitopoyesis y sinergiza con otras citocinas
para estimular el crecimiento de otros precursores hemáticos. Comparte algunas
funciones con la IL-6, como la inducción de proteínas de fase aguda en el hígado.
También se ha descrito su capacidad como estimuladora de la secreción de
Inmunoglobulina por células B en respuestas T-independientes.
- GM-CSF. Es producido por linfocitos T activados y por otras células como
fibroblastos, células endoteliales y monocitos. Es un polipéptido con varios
posibles lugares de glicosilación. Induce la proliferación de los progenitores de
granulocitos y macrófagos, produciéndose en respuesta a estímulos específicos en
situaciones que requieren una elevada producción de éstas células. También puede
actuar sobre granulocitos y macrófagos maduros.
- G-CSF. Es producido por fibroblastos, células endoteliales y monocitos en
respuesta a estímulos específicos. Actúa sobre los precursores hematopoyéticos de
los granulocitos y sobre los granulocitos maduros. La granulocitosis asociada a
ciertas infecciones se debe a que el LPS de las paredes bacterianas es un potente
inductor de la producción de esta citocina. Se han descrito otras funciones de este
factor, como la estimulación de la fagocitosis y de la citotoxicidad mediada por Ac.
121 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
- M-CSF. Es producido por monocitos y macrófagos maduros activados y
está implicado en el desarrollo de las células progenitoras de los macrófagos.
También se ha visto que facilita el desarrollo de la placenta, siendo producido por
células del epitelio uterino en respuesta a los estrógenos.
10.2.2Citocinasproducidasenlasrespuestasinmunesinnatas
Estas citocinas se producen de forma inmediata tras el contacto de las células
implicadas en las respuestas inmunes innatas con un agente extraño. Los monocitos y
macrófagos activados son la principal fuente de estas moléculas aunque también pueden
ser producidas por linfocitos activados y otras células no pertenecientes al sistema
inmune, como células endoteliales y fibroblastos:
- IL-1. Es producida fundamentalmente por monocitos y macrófagos, pero
también por células dendríticas, endoteliales, NK y otros tipos celulares. Existen
dos formas, IL-1alfa e IL-1beta que, aunque solamente tienen un 25 % de
homología en su secuencia aminoacídica, comparten el mismo receptor y ejercen
efectos biológicos similares. Parte de sus efectos proinflamatorios se debe a que
induce la liberación de histamina en los mastocitos, generando vasodilatación y
aumento de la permeabilidad vascular en el lugar de la inflamación. Es el principal
pirógeno endógeno, induciendo fiebre a través de la producción de
prostaglandinas. También promueve la síntesis de proteínas de fase aguda por los
hepatocitos y actúa sobre el SNC induciendo sueño y anorexia, típicamente
asociados con los procesos infecciosos.
- IL-6. Es producida fundamentalmente por monocitos/macrófagos,
fibroblastos, células endoteliales, linfocitos T y células del estroma de la médula
ósea. Junto con la IL-1 es la principal inductora de la síntesis de proteínas de fase
aguda, sobre todo de fibrinógeno. Además de su efecto en la inflamación, se ha
observado que promueve la diferenciación de linfocitos B hacia células
plasmáticas, induciendo la producción de Inmunoglobulina. También puede
aumentar la producción de IL-2 y el desarrollo de los precursores hematopoyéticos
dependientes de la IL-3.
- TNF. Los factores de necrosis tumoral fueron descritos inicialmente por su
capacidad de causar necrosis en algunos tumores. Con posterioridad, sin
embargo, ganaron protagonismo por las numerosas funciones que ejercen sobre
las respuestas inmunes. Se han descrito dos moléculas estrechamente
relacionadas, el TNF-alfa y el TNF-beta, con elevada homología en su secuencia
aminoacídica. El TNF-alfa es producido fundamentalmente por monocitos y
macrófagos en respuesta a antígenos bacterianos, tales como el LPS, siendo esta
citocina el principal responsable del shock séptico asociado a bacteriemias.
También puede ser producido por linfocitos T y B, NK, fibroblastos y mastocitos.
Junto con la IL-1 está implicado en los procesos inflamatorios derivados de los
procesos infecciosos, elevando la temperatura corporal y produciendo caquexia y
sueño al actuar sobre el SNC. Por otra parte, induce la expresión de moléculas de
adhesión y estimula la producción de IL-8 por células del endotelio vascular, lo que
contribuye a la extravasación de linfocitos, neutrófilos y monocitos. El TNF-beta o
linfotoxina, es producido exclusivamente por linfocitos T activados, aunque se une
a los mismos receptores que el TNF-alfa e induce funciones similares.
122
AutoinmunidadHumana
- IL-10. Es producida por linfocitos del tipo Th2, así como también por
monocitos/macrófagos, linfocitos B, queratinocitos y otros varios tipos celulares. Es
la citocina inmunosupresora por excelencia, inhibiendo la síntesis de muchas otras
citocinas, entre las que podemos citar IFN-gamma, TNF-alfa, IL-2, IL-12, y la
expresión de MHC-II y moléculas de adhesión en monocitos. También tiene efectos
antiproliferativos sobre muchos tipos celulares. La IL-10 ejerce además múltiples
actividades inmunomoduladoras. Se ha visto que es un cofactor para el
crecimiento de líneas y colonias de células mastocíticas in vitro. Regula las
funciones mediadas por linfocitos B induciendo la síntesis de IgG, y por linfocitos T,
influyendo en el desarrollo de timocitos y células T. También ejerce efectos
reguladores sobre la angiogénesis. El virus de Epstein Barr secreta una proteína
que posee una gran homología estructural con la IL-10 humana (vIL-10), y que tras
unirse con baja afinidad al propio receptor de la IL-10, ejecuta actividades
biológicas similares. Relacionadas estructural y funcionalmente con la IL-10 se han
descrito recientemente nuevas moléculas tales como la IL-19, IL-20 e IL-22, cuyas
funciones son todavía poco conocidas.
- IL-12. Es producida mayoritariamente por monocitos/macrófagos, aunque
su producción puede ser también inducida en células dendríticas y linfocitos B.
Inicialmente se describió como el factor estimulador de las células asesinas
naturales (NK), pero la actual importancia de esta citocina deriva de su capacidad
de dirigir la diferenciación de los linfocitos Th hacia células efectoras tipo Th1 de la
hipersensibilidad retardada. La forma madura de esta molécula (p75) está
compuesta de dos subunidades, p35 y p40. La síntesis de ambas subunidades está
regulada diferencialmente, siendo ambas necesarias para la actividad funcional del
heterodímero. Esta citocina incrementa la actividad citotóxica de las células NK e
induce células LAK (linfocitos asesinos activados por linfocinas). Incrementa la
producción de IFN por linfocitos T y células NK y activa linfocitos T citotóxicos.
Recientemente se ha descrito un factor proteico denominado p19, sin actividad
biológica por sí mismo, que se combina con la subunidad p40 de la IL-12 para dar
lugar a una nueva citocina biológicamente activa denominada IL-23. Esta citocina
es producida por células dendríticas activadas, se une al receptor de la IL-12 y
comparte algunas de las funciones biológicas con ella.
- IL-18. Esta citocina está estrechamente relacionada en sus funciones
biológicas con la IL-12, ya que posee la misma capacidad de inducción de IFNgamma en linfocitos T y células NK. Sin embargo, es producida por diferentes
tipos celulares que la IL-12, siendo las células adrenales y de Kupffer las principales
fuentes de producción de la IL-18.
- Interferones tipo I. Los interferones fueron inicialmente descritos como
agentes producidos por células infectadas por virus. Posteriormente se descubrió
que además de su capacidad antiviral ejercían efectos reguladores sobre la
proliferación y la diferenciación de varios tipos celulares y tenían capacidad de
modular el sistema inmune. Se clasificaron en dos grupos. Los interferones tipo I,
que incluyen el IFN-alfa y el IFN-beta, con capacidad principalmente antiviral y
antiproliferativa, y el IFN-gamma (tipo II), al que nos referiremos posteriormente,
con un mayor efecto inmunomodulador. El IFN-gamma es producido
fundamentalmente por monocitos y macrófagos, mientras que el IFN-alfa es
secretado por fibroblastos y algunas células epiteliales. Ambos incrementan la
123 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
expresión de moléculas de MHC de clase I. En algunos casos se ha observado que
poseen actividad antitumoral, posiblemente debido a su efecto antiproliferativo
sobre las células tumorales, y modulador sobre el sistema inmune.
10.2.3Citocinasproducidasenlasrespuestasinmunesadaptativas
En respuesta a una estimulación antigénica, los linfocitos T se activan, proliferan y
se diferencian hacia células efectoras específicas. Estas células ejercen sus funciones
produciendo una serie de moléculas solubles, verdaderas artífices de los mecanismos
efectores de la respuesta inmune adaptativa.
- Los linfocitos T CD4+, como consecuencia de una estimulación antigénica,
pueden diferenciarse hacia linfocitos T cooperadores de tipo Th1 o Th2, estando
esta diferenciación en parte condicionada por las citocinas que se encuentran en el
medio. Así, la presencia de IL-12 promueve la diferenciación hacia Th1, mientras
que la IL-4 condiciona el desarrollo Th2. Los linfocitos Th1, en colaboración con los
macrófagos, están implicados en la respuesta inmune celular, mientras que los Th2
promueven la respuesta inmune humoral. Para llevar a cabo su función los
linfocitos Th1 secretan IL-2, IFN-gamma y TNF, mientras que los Th2 producen IL4,
IL-5, IL-10 e IL-13. Se han descrito otras subpoblaciones de linfocitos T CD4+
efectores que secretan un perfil de citocinas diferente y llevan a cabo funciones
específicas. Este es el caso de los linfocitos T reguladores de los que se han
descrito varios tipos.
- Los linfocitos T CD8+ se diferencian hacia linfocitos T citotóxicos como
respuesta a la estimulación antigénica y a la presencia de citocinas secretadas por
otras células. Ejercen su
función efectora
mediante la secreción
fundamentalmente de IL-2, IL-16, IFN-gamma y TNF. Finalmente hay una serie de
citocinas que pueden ser producidas por ambos tipos de linfocitos T, CD4+ y
CD8+, tales como IL-2, GM-CSF y TGF-beta.
- IL-2. Es secretada por linfocitos T CD4+ y CD8+ activados en respuesta a un
estímulo antigénico. Inicialmente se describió como factor de crecimiento de
células T, ya que es el principal agente que controla su proliferación. Ejerce otros
muchos efectos sobre el sistema inmune, teniendo un papel esencial en el
desarrollo de las respuestas inflamatorias crónicas, tanto humorales como
celulares. Es un factor estimulador del crecimiento de linfocitos T, B y NK.
Promueve la actividad citotóxica mediada por linfocitos T y células NK, así como el
desarrollo de células LAK (células asesinas activadas por citocinas). Tras unirse a su
receptor en linfocitos T, activa la secreción de IFN-alfa, linfotoxina, IL-4, IL-3, IL-5 y
GM-CSF. Sobre los linfocitos B estimula su crecimiento y diferenciación e
incrementa la expresión de moléculas de MHC de clase II.
- IL-15. Es secretada por una amplia variedad de células, entre las que se
incluyen células epiteliales, monocitos, músculo esquelético, hígado, pulmón y
placenta. Aunque no es una citocina producida por linfocitos Th1 se incluye en
este apartado por su similitud funcional con la IL-2, con la que comparte la
mayoría de sus actividades biológicas, como la estimulación de células NK, y la
proliferación y diferenciación linfocitaria.
- IFN. Es producido por linfocitos Th1, LTC y por células NK. Además de su
efecto antiviral posee una importante actividad inmunomoduladora. Incrementa la
124
AutoinmunidadHumana
expresión de antígenos de HLA de clase I y II en varios tipos celulares, lo que
facilita su función presentadora de Ag y activa a los macrófagos, incrementando su
capacidad tumoricida y de defensa contra las infecciones. Actúa de forma
autocrina sobre las propias células NK que lo producen, aumentando su actividad
citolítica y, como consecuencia, incrementando su efecto antitumoral. Sobre los
linfocitos Th2 inhibe la proliferación, de manera que su presencia durante la
estimulación antigénica induce la diferenciación de linfocitos T hacia células
efectoras tipo Th1 favoreciendo, por lo tanto, el desarrollo de las respuestas
inflamatorias.
- IL-4. Es producida por linfocitos Th2, mastocitos, basófilos, células del
estroma de la médula ósea y, posiblemente, por determinadas subpoblaciones de
células NK. Es una citocina muy pleiotrópica, ya que ejerce numerosos efectos en
diferentes tipos celulares. Promueve la diferenciación de linfocitos T vírgenes hacia
células de tipo Th2, inhibiendo la generación de células Th1. Posee efectos
inmunosupresores, ya que inhibe la producción de deteminados mediadores
inflamatorios de los macrófagos e induce la producción de IL-1Ra, que bloquea la
acción de la IL-1. Por otra parte, promueve el desarrollo de las respuestas inmunes
humorales a través de la inducción del crecimiento y diferenciación de linfocitos B,
produciendo el cambio isotípico hacia IgG4 e IgE e incrementando la expresión de
moléculas CD23 en linfocitos B, basófilos y eosinófilos. Por todo ello, los efectos de
esta citocina se han relacionado con el desarrollo de los procesos alérgicos y con
el incremento de IgE en las infecciones parasitarias
- IL-13. Es producida por linfocitos T activados del tipo Th2, compartiendo
muchas de sus funciones con la IL-4 con la que se encuentra genéticamente
relacionada. Es una citocina con actividad inmunosupresora ya que inhibe, junto
con la IL-4 y la IL-10, la producción de citocinas inflamatorias por los monocitos
(IL-1beta, TNF-alfa, IL-8, IL-6). Por otra parte, esta citocina incrementa la
proliferación y diferenciación de monocitos y células B, incrementa la expresión de
CD23 y promueve el cambio de clase de Inmunoglobulina hacia la producción de
IgE
- IL-16. Está producida por los linfocitos T CD8+ donde se acumula y se
secreta en respuesta a la estimulación con serotonina o histamina. Originariamente
se identificó como factor quimiotáctico de linfocitos, recibiendo el nombre de
linfotactina, debido a su efecto atrayente sobre los linfocitos T CD4+.
- TGF. Hay dos tipos de factores transformadores del crecimiento, el TGFalfa y el TGF-beta, que no poseen ninguna similitud estructural ni comparten los
mismos efectos. Solamente el TGF-beta tiene efectos inmunomoduladores. Es
producido por linfocitos T, plaquetas y otros muchos tipos celulares. Su nombre
responde a la observación inicial de que inducía cambios fenotípicos en los
fibroblastos de rata. Incrementa la proliferación de fibroblastos, osteoblastos y
células musculares lisas e incrementa la síntesis de proteínas de la matriz
extracelular, lo que favorece la curación de las heridas. Esta citocina tiene también
efectos inmunosupresores ya que se observó que inhibía el crecimiento y la
función de muchos tipos celulares. En el sistema inmune inhibe la síntesis y/o el
efecto del IFN-gamma, TNF-alfa, TNF–beta, IL-1, IL-2 e IL-3, así como la
citotoxicidad natural y específica.
125 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
10.2.4Citocinasproinflamatoriaseinmunosupresoras
En relación con la respuesta inflamatoria algunas citocinas favorecen el desarrollo
de la misma (citocinas proinflamatorias) mientras que otras ejercen un efecto supresor de
la inflamación (citocinas inmunosupresoras).
Las citocinas con actividad antiinflamatoria e inmunosupresora inhiben el
crecimiento celular o suprimen la secreción de otras citocinas. Entre ellas se encuentran la
IL-4, IL-13 e IL-10, que activan las acciones de los linfocitos B a la vez que inhiben las
respuestas inflamatorias. Como ya comentamos, la IL-10 es la citocina inmunosupresora
por excelencia. También se incluye en este apartado el TGF-beta que, como se ha dicho
anteriormente, inhibe el crecimiento y la función de muchos tipos celulares, la síntesis de
determinadas citocinas y la actividad citotóxica natural y específica. Finalmente, los
interferones tipo I (alfa y beta), también se pueden considerar citocinas supresoras debido
a su capacidad antiproliferativa y a su efecto regulador de la producción de citocinas
proinflamatorias.
En el grupo de las citocinas con actividad proinflamatoria se incluyen las
producidas por los monocitos y macrófagos activados durante las respuestas inmunes
innatas, aunque también pueden ser producidas por linfocitos activados (Th1 o
citotóxicos), y otras células no pertenecientes al sistema inmune. Las principales citocinas
que participan en los acontecimientos celulares y moleculares asociados con los
fenómenos inflamatorios son la IL-1, IL-6, TNF-alfa y algunos miembros de la familia de las
quimiocinas, que describimos ea continuación. Otra importante citocina proinflamatoria es
el IFN-gamma, producido por linfocitos Th1 en las respuestas inmunes específicas y por
células NK activadas.
10.3Quimiocinas
Su nombre proviene de “citocinas quimiotácticas” a que muchas de ellas poseen
propiedades quimioatrayentes, regulando el trasvase de leucocitos hacia órganos y
tejidos. Las quimiocinas secretadas se unen a proteoglicanos y a proteínas de la matriz
extracelular donde se cree permanecen inmovilizadas sin pasar a la circulación. Esta
capacidad de unión a la matriz extracelular favorece la permanencia de las quimiocinas en
su lugar de producción y apoya el concepto de que la migración de los leucocitos se
realiza a través de un gradiente sólido.
La característica bioquímica común de estas moléculas es la conservación de 4
residuos de cisteína que se unen formando dos puentes disulfuro, esenciales para la
actividad de la molécula. Dependiendo de si las dos primeras cisteínas están o no
separadas por otro aminoácido se han clasificado en quimiocinas CXC (cis-X-cis), y
quimiocinas CC (cis-cis). Hay otras 2 quimiocinas, la linfotactina y la fractalkina, que
pertenecen a otras subfamilias por tener características bioquímicas diferentes.
La molécula más representativa de la familia CXC es la IL-8 (CXCL8). Es sintetizada
por todos los tipos de leucocitos, así como por otros muchos tipos celulares (fibroblastos,
células endoteliales, hepatocitos, astrocitos. etc.) y células tumorales (melanoma,
carcinoma de ovario, pulmonar, etc.) en respuesta a una amplia variedad de estímulos. La
primera actividad biológica descrita fue la activación de neutrófilos, en los que inducía
degranulación, cambios morfológicos y quimiotaxis. Luego se observó que también era
quimiotáctico para eosinófilos y basófilos. Es también un potente factor angiogénico.
Dentro de la familia CC se encuentran la eotaxina, importante en los procesos alérgicos
126
AutoinmunidadHumana
por ser quimiotáctica para eosinófilos, el RANTES que es quimiotáctico para linfocitos T de
memoria, y la proteína quimioatrayente de monocitos (MCP-1).
En general, las quimiocinas CXC son potentes quimioatrayentes para neutrófilos
mientras que las CC atraen más eficientemente a los monocitos. Dado que las respuestas
inflamatorias se inician con la migración de estas células hacia el foco inflamatorio,
dirigidas por la acción de las quimiocinas, estas moléculas son altamente inducibles en
una amplia variedad de células por estímulos proinflamatorios, como el LPS bacteriano, IL1, TNF e IFN-gamma. Algunas quimiocinas CC son también potentes atrayentes de
eosinófilos y basófilos e, incluso, de células T de memoria, de tal forma que puede iniciar
una respuesta inflamatoria como consecuencia de una respuesta inmune específica.
Hasta el momento actual se han descrito más de 40 moléculas de quimiocinas, que
agrupadas en las dos grandes familias, CXC y CC, en las que se muestra la última
nomenclatura sistemática propuesta y la original. Hasta hace poco se pensaba que las
quimiocinas actuaban sobre neutrófilos, monocitos y eosinófilos, y que, por lo tanto,
estaban implicadas principalmente en las respuestas inflamatorias agudas y crónicas.
Recientemente se han identificado nuevas quimiocinas con características funcionales
diferentes. Algunas de ellas son altamente específicas para linfocitos y células dendríticas y
se expresan constitutivamente en órganos linfoides primarios y secundarios. El hallazgo de
estas nuevas quimiocinas que tienen como diana células pertenecientes al sistema inmune
ha atraído el interés sobre estas moléculas y ha propiciado una nueva clasificación,
principalmente en base a criterios funcionales. De acuerdo con esta nueva clasificación se
denominan quimiocinas inflamatorias a las clásicas con capacidad atrayente sobre
monocitos y neutrófilos, mientras que las que actuan sobre linfocitos reciben el nombre
de inmunoquimiocinas.
10.4Receptoresdelascitocinas
La comunicación entre los diferentes tipos celulares del sistema inmune y de otros
sistemas del organismo está mediada por factores solubles denominados citocinas. Estas
moléculas ejercen su efecto biológico a través de su unión con receptores específicos
expresados en la superficie celular. Los receptores de citocinas son proteínas de
membrana glicosiladas que constan de una región extracitoplasmática de unión con la
citocina, una región transmembranal y una región citoplasmática que interviene en la
transmisión de señales al interior de la célula. La clonación de muchos de estos receptores
y el análisis de su estructura ha permitido clasificarlos en 4 familias según regiones
comunes de homología dentro de los miembros de una misma familia.
Los receptores funcionales son de alta afinidad (10-9-10-11M), es decir,
únicamente son necesarias bajas concentraciones de citocinas para una unión efectiva con
su receptor y para desencadenar su correspondiente efecto biológico. Además, estos
receptores se expresan en un número bajo en la superficie celular generalmente de unos
pocos cientos a unos pocos miles de receptores por célula. La distribución de algunos de
ellos, como por ejemplo los de la IL-2 y de la IL-5, está restringida a unos pocos tipos
celulares mientras que otros, entre los que se pueden citar los de la IL-1, IL-4 e IL-6, se
encuentran distribuidos en una amplia variedad de tipos celulares. La expresión de los
receptores de citocinas en la superficie celular puede ser constitutiva, es decir, tiene lugar
sin necesidad de ningún estímulo fisiológico o, por el contrario, puede requerir que la
célula sea activada previamente. En general, la activación celular incrementa el número de
receptores por célula.
127 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Muchos de los receptores de citocinas son complejos multicatenarios compuestos
de una cadena que se une específicamente a la citocina (cadena específica) y de una
cadena que transduce las señales al interior de la célula y que es compartida por otros
receptores de citocinas (cadena común). Para la transducción de señales se requiere, en
general, de la unión de varias cadenas específicas (homodímeros) o de la cadena
específica con la común (heterodímeros). En algunos casos, es necesaria la interacción de
tres cadenas para la formación de receptores de alta afinidad. La transducción de señales
puede tener lugar por mecanismos comunes a todas las familias de receptores o por
mecanismos específicos de cada una de ellas. Como comentaremos en este capítulo,
muchas de las características funcionales de las citocinas, como la redundancia y el
pleiotropismo, pueden ser explicadas ahora por los conocimientos actuales sobre la
composición y mecanismos de señalización de sus receptores.
Según su estructura, los receptores de citocinas se pueden agrupar en 4 familias
diferentes:
1. La superfamilia de las Inmunoglobulina,
2. La familia del receptor del factor de necrosis tumoral (TNFR),
3. La familia del receptor del factor de crecimiento hematopoyético (HGFR)
que incluye la mayoría de los receptores de citocinas por lo que también
se denomina superfamilia de los receptores de citocinas.
4. La familia de los receptores de quimiocinas. Dentro de cada familia la
homología entre sus diferentes miembros es aproximadamente del 15 al
25%. Existen receptores que no pueden ser agrupados en ninguna de estas
familias como, por ejemplo, el receptor del factor de crecimiento
epidérmico (EGF), la cadena a del receptor de la IL-2 y el receptor del factor
b de crecimiento transformante (TGFbeta).
10.4.1SuperfamiliadelasInmunoglobulina
Se incluyen dentro de esta familia un grupo de receptores que presentan en la
región extracitoplasmática un número variable de dominios que son similares a los de las
Inmunoglobulina y que intervienen en la unión con el ligando. La región citoplasmática
contiene secuencias tirosina cinasa mediante las cuales tiene lugar la transducción de
señales al interior de la célula como consecuencia de la unión del ligando con su receptor.
A esta familia pertenecen los receptores de la IL-1 y de otras citocinas implicadas en el
crecimiento celular como son el factor estimulante de colonias de mácrofagos (M-CSFR),
el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGFR) y el factor de células pluripotentes
(SCFR). Existen dos tipos de receptores para la IL-1 (IL-1RI e IL-1RII) a los que se unen
tanto la IL-1a como la IL-1b aunque lo hacen con diferente afinidad. Recientemente se ha
clonado un componente adicional del complejo del IL-1RI, denominado proteína accesoria
del receptor de interleucina 1 (IL-1RAcP), que también pertenece a esta familia y que
presenta una homología limitada con los IL-1RI y II.
10.4.2FamiliadelTNFR
La característica principal de los receptores que se incluyen dentro de esta familia
es la presencia en el dominio extracelular de 3 a 4 secuencias conservadas, de
aproximadamente 40 aminoádos, ricas en cisteína e implicadas en la unión con el ligando.
La región intracelular no presenta secuencias homólogas de aminoácidos y tampoco se
han identificado secuencias con motivos de señalización al interior de la célula. Dentro de
128
AutoinmunidadHumana
esta familia se incluyen el receptor del factor de crecimiento nervioso (NGFR) y los 3 tipos
de receptores para el TNFa y las linfotoxinas (LT) (TNFRI, TNFRII y TNFRIII) (Tabla 9.1). El
TNFa y la LTa (TNFb) se unen, con afinidades similares, tanto al TNFRI como al TNFRII
mientras que la LTb se une al TNFRIII. Además, a esta familia de receptores pertenecen
otras proteínas de membrana como el CD27, CD30, CD40, 4-1BB, OX-40, Fas-APO1 y APO2L.
10.4.3Superfamiliadelosreceptoresdecitocinas
Los receptores que pertenecen a esta familia se pueden subdividir a su vez en dos
clases relacionadas evolutivamente. La clase 1 está compuesta por la mayoría de los
receptores de citocinas mientras que en la clase 2 se incluyen los receptores para los IFNs.
Receptores de clase 1. Las cadenas polipeptídicas que forman parte de esta clase
de receptores se caracterizan por poseer en su región extracitoplasmática dos pares de
residuos de cisteína conservados en el extremo distal y un motivo Tryp-Ser-X-Tryp-Ser
(WSXWS, donde X es un aminoácido no conservado) en su extremo carboxiterminal. La
presencia de este dominio permite la unión eficiente del ligando al receptor. En la región
citoplasmática no se han encontrado secuencias con actividad catalítica pero existen
ácidos hidrofóbicos denomi­nados respec­tivamente box1 y box2 que son necesarios
para la transducción de señales al interior de la célula.
Los receptores que forman parte de esta clase son complejos multicatenarios y la
mayoría de ellos además de poseer una o más cadenas específicas de unión al ligando
comparten una misma cadena que interviene en la transducción de señales al interior de
la célula. Dentro de esta clase se incluyen las cadenas de transducción comunes bc y gc, la
cadena b del IL-2R, así como la cadena específica de los receptores de la IL-3, IL-4, IL-5, IL7, IL-9, GM-CSF, EPO (eritropoyetina) y TPO (trombopoyetina) (Tabla 9. 1). La cadena de
transducción común gp130 y los receptores específicos de la IL-6, IL-11, IL-12, G-CSF,
factor inhibidor de la leucemia (LIF) y oncostatina M (OSM) pertenecen a esta familia
aunque su región extracitoplasmática distal presenta también dominios similares a los de
las Inmunoglobulina, por lo que tienen una estructura de tipo mixto entre la de la
superfamilia de las Inmunoglobulina y la de la superfamilia de receptores de citocinas.
Además, dentro de esta familia se incluyen receptores para otras moléculas que no tienen
funciones específicas inmunitarias, como el receptor de la hormona del crecimiento (GHR),
de la prolactina (PRLR) y el del factor neurotrófico ciliar (CNTFR).
Receptores de clase 2. Estos receptores tienen conservado en su región
extracelular un par de residuos de cisteína aunque, a diferencia de los receptores de clase
1, no contienen el motivo WSXWS. Dentro de esta clase se incluyen los receptores de los
IFNs y el receptor de la IL-10. Los IFNs se unen a dos tipos de receptores: el IFN-alfa y el b
al receptor de tipo I (IFNRI) y el IFN-gamma al receptor de tipo II (IFNRII). Recientemente
se ha comprobado que los receptores funcionales de los IFNs, tanto de tipo I como de
tipo II, constan de dos cadenas. Las nuevas cadenas clonadas (IFNRI2 e IFNRII2)
pertenecen también a esta familia de receptores y son necesarias para la transducción de
señales.
129 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
En la figura se esquematiza la intensidad de la señal atendiendo a la afinidad de la
citocina a su receptor.
10.4.5Receptoresdequimiocinas
Las quimiocinas son un tipo de citocinas estructuralmente semejantes que se
caracterizan por ejercer una actividad quimiotáctica y estimuladora sobre células de tipo
inflamatorio. Esta familia de moléculas puede ser dividida en dos clases, CC y CXC, según
variaciones en un motivo de cisteínas que se encuentra conservado en todos los
receptores de esta familia. En las de tipo CXC, los dos residuos de cisteína están separados
por un aminoácido no conservado mientras que en las de tipo CC las dos cisteínas están
adyacentes.
Los receptores a los que se unen las quimiocinas presentan caraterísticas muy
diferentes a los receptores de las otras familias de receptores de citocinas. Actualmente se
han clonado muchos de ellos y se ha comprobado que presentan una estructura similar a
los receptores de la familia de la rodopsina ya que consisten en una región extracelular
corta, contienen 7 dominios trans­membranales muy conservados y están asociados a
proteínas de unión con nucleótidos de guanina (proteína G) que intervienen en la
transducción de señales. Dentro de esta familia de receptores, se pueden distinguir los
receptores específicos y los compartidos según su especificidad de unión con el ligando.
Los específicos unen un ligando en concreto siendo el ejemplo más representativo el IL8RA o CXCR1 que única­mente une a IL-8. Por el contrario, los receptores compartidos
pueden unir a más de una quimiocina del tipo CXC o a más de una quimiocina del tipo CC.
Receptores de este tipo son, por ejemplo, el IL-8RB o CXCR2 que une a IL-8 y a otras
quimiocinas CXC y el CCR1 cuyos ligandos son quimiocinas del tipo CC.
10.4.5.1Mecanismosdetransduccióndeseñales
La unión de una citocina a su receptor en la superficie de la célula diana produce
su efecto biológico mediante la fosforilación de proteínas celulares, incluido el propio
receptor. Estas proteínas fosforiladas activan factores de transcripción produciéndose, en
último término, la transcripción de determinados genes cuyos productos proteícos son los
que, en último término, van a ejercer el efecto biológico correspondiente. En la mayoría de
los receptores, el primer paso en la señalización consiste en la oligomerización de varias
cadenas de receptores inducida por la unión con el ligando. Esta asociación permite el
130
AutoinmunidadHumana
contacto de las regiones citoplasmáticas de los receptores a partir del cual se van a activar
mecanismos de señalización específicos de cada familia de receptores de citocinas.
Además, las citocinas también transducen señales mediante mecanismos comunes a otros
ligandos:
10.4.5.2SuperfamiliadeInmunoglobulina:señalizaciónporreceptorescon
actividadtirosinacinasa.
En los receptores de la familia de las Inmunoglobulina, la señalización está
mediada por
secuencias con actividad tirosina cinasa presentes en su región
citoplasmática que fosforilan residuos de tirosinas en proteínas citoplasmáticas. Este
dominio está altamente conservado y funciona como un sitio de unión para el ATP
implicado en la reacción de fosforilación. La oligomerización de varias cadenas del
receptor parece ser necesaria para la inducción de la actividad tirosina cinasa. En el caso
del PDGFR y M-CSFR, sus ligandos son complejos diméricos que, al unirse a dos cadenas
próximas en la superficie celular, producen la dimerización del receptor y la transducción
de señales al interior de la célula. El IL-1RI es un sistema más complejo ya que
recientemente se ha comprobado que para una señalización efectiva por IL-1, además de
la cadena específica, es esencial la presencia de la proteína accesoria (IL-1RAcP) también
perteneciente a esta familia.
10.4.5.3SeñalizaciónenlafamiliadelTNFR
La región citoplasmática de los receptores de la familia del TNFR no presenta
secuencias con actividad catalítica pero se ha comprobado que para la transducción de
señales por varios de ellos son necesarias unas proteínas citoplasmáticas, pertenecientes a
una nueva familia, denominadas factores asociados al receptor del TNF (TRAF). Estas
proteínas forman complejos multimoleculares e interaccionan con las regiones
citoplasmáticas de los receptores produciéndose, en último término, la activación del
131 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
factor de transcripción NFkB. En esta familia también parece ser necesaria la
oligomerización de varias cadenas del receptor para que tenga lugar la señalización al
interior de la célula. Por ejemplo, en el caso del TNFR se produce la transducción de
señales porque su ligando es una proteína trimérica que provoca la oligomerización de 3
cadenas del receptor y su posterior contacto citoplasmático.
10.4.5.4Superfamiliadelosreceptoresdecitocinas:señalizaciónporJaksy
Stats
En la superfamilia de receptores de citocinas tampoco existen dominios con
actividad catalítica en su región citoplasmática. A pesar de ello, la unión de una citocina
con su receptor produce una rápida fosforilación de tirosinas en proteínas celulares
incluido el propio receptor.
Esta señalización está mediada principalmente por una nueva familia de tirosina
cinasas denominadas Janus cinasas (Jaks) y por factores de transcripción de una nueva
familia denominada Stat (transductores de señal y activadores de la transcripción). No se
conoce todavía el mecanismo exacto mediante el cual se produce la señalización por las
cinasas Jak y los factores de transcripción Stat. Diversos estudios sugieren que las Jaks se
encuentran asociadas con una de las subunidades del receptor y que la oligomerización
del receptor inducida por la unión con su citocina produce la activación por
autofosforilación de estas cinasas. Esta activación requiere los motivos citoplasmáticos
box1 y box2 ya que mutaciones o deleciones en estas regiones suprimen la señalización.
A continuación, las Jaks activadas fosforilan residuos de tirosina en el propio receptor y en
los factores de transcripción Stat. El siguiente paso en la señalización consiste en la
dimerización de los Stat fosforilados y en su translocación al núcleo donde se unen a
secuencias palindrómicas en el ADN en las que se puede reconocer una estructura general
TT(N) 5A.
La familia de cinasas Jak consta actualmente de 4 miembros (Jak1, Jak2, Jak3 y
Tyk2). Parece existir un patrón de asociación entre un determinado receptor y una
determinada Jak según la cadena común que interviene en la transducción de señales.
Uno de los ejemplos más claros es el de los receptores que utilizan la cadena gc en los
que la cadena específica se asocia con Jak1 mientras que la cadena común se asocia con
Jak3.
La identificación de los Stats y su relación con las cinasas Jak ha sido posible
gracias a los estudios realizados sobre la inducción de transcripción en respuesta a los
IFNs. Hasta el momento se han identificado 6 componentes de esta familia. No parece
existir un patrón específico de activación receptor-Stat ya que un Stat puede ser activado
por múltiples receptores y la unión de una citocina con su receptor puede activar varios
Stats. Por otra parte, existe una cierta relación entre grupos de receptores que comparten
una misma cadena de transducción de señales y determinados Stats. Así, los receptores
que comparten la cadena bc activan el Stat5 mientras que los que utilizan la cadena gp130
activan preferentemente el Stat3.
10.4.5.5Familiadelosreceptoresdequimiocinas:señalizaciónpor
proteínaG
La señalización por los receptores de quimiocinas está mediada por proteínas G
asociadas a su extremo carboxiterminal. Estas proteinas se encuentran localizadas en la
cara interna de la membrana citoplasmática y catalizan el intercambio de GDP por GTP
produciéndose la activación de muchas enzimas citoplasmáticas y, en último término, la
132
AutoinmunidadHumana
activación de factores de transcripción. En esta familia, no es necesaria la oligomerización
del receptor para la transducción de señales al interior de la célula ya que los receptores
funcionales constan únicamente de una cadena.
10.4.5.6Víascomunesdetransduccióndeseñales
Además de los mecanismos de señalización específicos de cada familia de
receptores, las citocinas pueden activar mecanimos comunes a las distintas familias e
incluso a otros sistemas de receptores. Los primeros candidatos para la fosforilación en
tirosinas producida inmediatamente después de la unión de una citocina con su receptor
fueron cinasas de la familia src. Estas tirosina ciinasas han sido implicadas en la respuesta
a muchos ligandos y además se requieren en la activación celular a través del TCR.
Actualmente, se ha comprobado que varias src ciinasas son activadas por receptores de
citocinas de la superfamilia de las Inmunoglobulina, como el PDGFR, y por varios
componentes de la superfamilia de receptores de citocinas.
Otra vía de señalización utilizada también por los receptores de citocinas es la RasGTP que, además, forma parte del crecimiento normal en respuesta a muchos factores de
crecimiento y de la proliferación maligna inducida por oncogenes. La estimulación de esta
vía, en último término, produce la activación de la cascada de cinasas de proteína
activadas por mitógenos (MAPK). Las MAPK activadas se translocan al núcleo donde
fosforilan varios factores de transcripción como c-Myc y c-Jun. La transducción de señales
por la vía Ras-GTP parece ser común a muchas citocinas ya que su activación ha sido
observada en la señalización por componentes de todas las familias de receptores de
citocinas.
10.4.5.7Implicacionesfuncionalesdelosreceptoresdecitocinas.
Determinadas características funcionales de las citocinas pueden ser explicadas
ahora por los recientes conocimientos adquiridos sobre la composición y los mecanismos
de activación de sus receptores. Las citocinas son redundantes, es decir, varias citocinas
ejercen efectos biológicos similares sobre un mismo tipo celular. El que algunos
receptores de citocinas sean complejos oligoméricos que comparten una misma cadena
de transducción de señales puede explicar este hecho. En estos receptores, la señalización
tendría lugar por vías comunes produciéndose la transcripción de los mismos genes. Este
fenómeno ha sido mejor observado en las citocinas que utilizan receptores que son
miembros de la superfamilia de los receptores de citocinas. Por ejemplo, la IL-3 y el GMCSF que utilizan receptores que comparten la cadena beta como transductora de señales
tienen funciones muy parecidas en el sistema hematopoyético. En el caso de las citocinas
que utilizan la cadena gp130 (IL-6, LIF, CNTF, OSM, e IL-11), todas ellas son capaces de
inducir la producción de proteínas de fase aguda en el hígado. Respecto a las citocinas
cuyos receptores comparten la cadena gamma como transductora de señales (IL-2, IL-4,
IL-7, IL-9 e IL-15), todas son factores de crecimiento de células T. Este hecho es de gran
importancia en la inmunodeficiencia combinada severa ligada al cromosoma X (XSCID) en
la que no se produce un desarrollo normal de células T debido a la falta de una cadena
transductora funcional por mutaciones en la cadena gamma.
Otro mecanismo que explicaría la redundancia de las citocinas es el hecho de que
no exista una elevada especificidad de unión entre una citocina y su receptor como es el
caso de las quimiocinas y sus receptores. Muchas de ellas tienen efecto quimiotáctico
sobre un mismo tipo celular lo que puede ser explicado porque comparten un mismo
receptor.
133 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
La pleiotropía es otra característica funcional de las citocinas ya que algunas
realizan múltiples funciones diferentes en distintos tipos celulares. El empleo de varias
rutas de señalización así como la activación de múltiples cinasas y factores de
transcripción que tiene lugar como consecuencia de la unión de las citocinas a sus
receptores puede explicar la diversidad funcional de las mismas.
10.4.5.8ReceptoresSolubles
Además de existir como proteínas de membrana, muchos receptores de citocinas
son sintetizados como proteínas solubles. La existencia de estos receptores ha modificado
en gran manera el conocimiento sobre la interacción citocina-receptor y la regulación de
las distintas funciones de las citocinas. A nivel molecular, los mecanismos más comunes de
generación de las formas solubles de los receptores son la rotura proteolítica del receptor
expresado en la membrana y el procesamiento alternativo del ARNm. El receptor soluble
del CNTF (sCNTFR) se forma por un mecanismo de rotura lípidica y en el caso de la forma
soluble del receptor de la IL-6 (sIL-6R), no se conoce su mecanismo de generación.
Los receptores solubles pueden ejercer varios efectos biológicos si bien el más
común es el de antagonistas de su receptor equivalente en la membrana mediante
compe­tición por la unión con el ligando para prevenir la señalización al interior de la
célula. Receptores solubles de este tipo son, por ejemplo, los de la IL-1, IL-4 y TNF-alfa ya
que producen una inhibición dosis dependiente de la función del receptor de membrana.
Cuando los receptores solubles se generan por proteolisis de los receptores de
membrana, disminuye el número de receptores funcionales a los que se puede unir la
citocina en la superficie celular y por tanto, también se produce una inhibición en la
señalización al interior de la célula.
Además de las funciones inhibidoras de los receptores solubles, se ha comprobado
que, en algunos casos, estos receptores pueden facilitar la señalización inducida por la
unión con su citocina en células que no expresen el receptor funcional completo de
membrana. Este mecanismo se ha observado en las formas solubles de receptores.
134
UNIDADDIDÁCTICAXI
ACTIVACIÓNLINFOCITOST
AutoinmunidadHumana
11.1IntroducciónactivaciónlinfocitosT
La activación de los linfocitos T se produce tras el reconocimiento por parte del
TCR/CD3 de la molécula HLA y el péptido presentado por la misma junto con otros
procesos, como son la activación de ciertas moléculas accesorias presentes en su
membrana. También en este proceso de activación se hace mas eficiente si los linfocitos
reciben el estimulo de ciertas citocinas mediante su unión a los receptores específicos
presentes también en la membrana de estos linfocitos.
Una vez activados los linfocitos T, estos prioritariamente producirán citocinas o
factores citotóxicos, según se trate de linfocitos T CD4+ o CD8+. De esta manera se
desarrollará la respuesta inmune. Los linfocitos T CD4+ colaborarán en la posterior
activación de otras células, tales como NK, T CD8+, linfocitos B o macrófagos. A su vez los
linfocitos T CD8+ tras su activación ejercerán su función citotóxica destruyendo células
blanco.
11.2Fenómenosdeinteraccióncelular
El proceso de reconocimiento varía si el receptor de la célula T está formado por el
heterodímero alfa/beta (células T alfa/beta CD4+ o CD8+) o si es del tipo gamma/delta
(células T gamma/delta CD4-/CD8-), ya que en estas últimas no existe función
coestimuladora por parte de las moléculas accesorias CD4 y CD8 (no se puede producir la
unión MHC-CD4 o MHC-CD8). Como se dijo anteriormente, las moléculas de
histocompatibilidad "no clásicas" pueden presentar péptidos antigénicos a los receptores
gamma/delta.
En muchos casos la unión del antígeno con el TCR no es suficiente para dar lugar a
una respuesta inmune eficaz. Para que esta respuesta se lleve a cabo se requiere la
participación de una serie de moléculas conocidas globalmente como accesorias, y cuya
función es precisamente la de contribuir al desarrollo de una respuesta inmune efectiva
facilitando la interacción entre las distintas células. Se forma así lo que se viene en
denominar sinapsis entre linfocitos T y célula presentadora de antígeno. Las principales
moléculas que están implicadas en este fenómeno de reconocimiento son el CD4, CD8,
CD2, CD45 y CD28 y sus ligandos respectivos. Todas estas moléculas de adhesión
también juegan un importante papel en la transducción de señales y activación de la
célula T.
137 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
11.2.1MoléculasCD4yCD8
Las moléculas CD4 y CD8 son glicoproteínas cuyos ligandos naturales son las
moléculas del MHC de clase II y de clase I respectivamente. La molécula CD4 pertenece a
la superfamilia de las Inmunoglobulina y esta formada por una sola cadena. La molécula
CD8 pertenece también a la superfamilia de las Igs. Las interacciones de estas moléculas
con el HLA, juegan un papel esencial en la maduración tímica de los linfocitos.
11.2.2MoléculasCD2
Las moléculas CD2 junto con el CD11a/CD18 (LFA-1) son las moléculas de
adhesión primaria que contribuyen a potenciar la afinidad de unión del linfocito T a la
célula presentadora. Sus ligandos naturales que son el CD58 (LFA-3) y CD54 (ICAM-1)
respectivamente, se expresan en la superficie de todas las células que realizan la función
de APC. El CD2 es una glicoproteína presente en la superficie de timocitos y linfocitos T,
organizada en dos dominios globulares extracitoplasmáticos, una región transmembrana y
una larga región intracitoplasmática. Esta molécula es la primera molécula que se expresa
en el linaje T durante su diferenciación y se encuentra en todos los timocitos y células T
maduras. Además de su papel en la interacción entre células, está implicado en una vía
alternativa de activación T antígeno-independiente. Otras moléculas de membrana que
intervienen en el proceso de adhesión son CD5 y CD40, cuyos ligandos en la APC son,
respectivamente, CD72 y CD40L.
11.2.3MoléculasCD28
Las moléculas CD28 son también de especial importancia en los mecanismos de
adhesión celular. El CD28 se expresa en todos los linfocitos CD4 y aproximadamente en el
50% de los linfocitos CD8, sus ligandos naturales pertenecen a la familia B7 (B7-1, CD80;
B7-2, CD86). CD28, además de su papel en el proceso de adhesión, también participa en el
mecanismo de transducción de señal y activación de la célula T ya que el CD28 induce la
denominada segunda señal de activación celular (la primera está generada por el
TCR/CD3). En ausencia de esta segunda señal, los linfocitos T pueden anergizarse por la
primera señal de activación dependiente TCR/CD3. Esta segunda señal parece ser
regulada negativamente por la molécula CTLA-4 (Cytotoxic T Lymphocyte Antigen 4).
11.3Transmisióndeseñales
Todas las células eucariotas incluidos los linfocitos T, B y NK poseen mecanismos a
través de los cuales los estímulos externos son procesados y enviados al núcleo a través
de una serie de cambios bioquímicos que conocemos genéricamente como señales de
activación intracelulares o de transducción de señales. Estos mecanismos implican la
formación de los denominados segundos mensajeros que son capaces de regular la
transcripción específica de un amplio número de genes, los cuales participan en los
procesos de crecimiento, división y diferenciación celular. En la activación de esta cadena
de segundos mensajeros intervienen señales procedentes tanto del TCR/CD3 como de las
moléculas accesorias y receptores de citocinas presentes en la membrana de los linfocitos.
Un mecanismo fundamental en la regulación de la actividad y la función de
numerosas proteínas en las células eucarióticas son los ciclos de fosforilación y
defosforilación mediados por cinasas y fosfatasas. Básicamente existen dos tipos de
cinasas, dependiendo de su actividad fosfotransferasa la cual se manifiesta fosforilando
proteínas en aminoácidos serina y treonina (serina/treonina cinasas) o bien en
138
AutoinmunidadHumana
aminoácidos tirosina (tirosina cinasas). Igualmente hay fosfatasas que defosforilan
específicamente proteínas fosforiladas bien en serina/treonina o en tirosina.
Una propiedad general de los linfocitos es la necesidad de generar dos señales
distintas para inducir la proliferación hacia células efectoras. Como se ha comentado
anteriormente la primera señal la proporciona la unión del complejo péptido-MHC al TCR
(y a los co-receptores CD4 y CD8), esta señal está potenciada por moléculas de adhesión
(CD2, el LFA-1, el CD26, etc.). La segunda señal es suministrada por moléculas coestimuladoras del tipo CD28, que de alguna manera complementan las señales de
activación inducidas por el TCR permitiendo una activación celular completa. Estas señales
coestimuladoras son necesarias para la activación del linfocito, ya que en su ausencia la
señal mediada por el TCR puede conducir al linfocito a la muerte celular o a un estado de
anergia (en la que el linfocito no responde a nuevas estimulaciones).
Después de la ocupación de los receptores T por el antígeno, se produce la
activación de los linfocitos y la iniciación de eventos tempranos de traducción de señales
que finalmente conducen a la reprogramación génica y a la adquisición de funciones
efectoras. Para que el linfocito T pueda llevar a cabo estas funciones se requiere un
complejo sistema responsable de la transmisión de señales de activación desde la
superficie al interior de la célula. En esta última década se está realizando un gran esfuerzo
para identificar los componentes celulares y moleculares que están involucrados en dicha
activación celular y determinar la secuencia de eventos bioquímicos que ocurren después
del reconocimiento del antígeno.
11.3.1EstímulosiniciadosporelTCR
Uno de los primeros eventos bioquímicos que ocurren en linfocitos T después de la
interacción Ag-TCR, es el incremento de fosforilación en tirosina de las cadenas no
polimórficas del CD3. Estas cadenas poseen en sus dominios intracitoplasmáticos unas
regiones denominadas ITAM (Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motifs) que se
fosforilan por la acción de las tirosina cinasas c-lck o c-fyn.
La tirosina cinasa c-lck se encuentra localizada en la parte intracelular de la
membrana plasmática unida a la bicapa lipídica por un proceso de miristilación de su
región aminoterminal (Figura 10.6). La asociación física y funcional del CD4 y del CD8 con
el TCR/CD3, hace que la c-lck asociada a estas moléculas se aproxime a la porción
citoplásmica de las proteínas del complejo CD3, donde puede fosforilar en tirosina a sus
regiones ITAM. Además del CD3 esta cinasa puede también fosforilar otros substratos
como es el caso de PLC-gamma-1 (fosfolipasa C-gamma-1) que participa en la regulación
del sistema inositol fosfato que se describirá más adelante. C-fyn, al igual que c-lck es otra
tirosina cinasa que pertenece a la familia de cinasas Src. También está anclada a la cara
interna de la membrana celular por miristilación de su porción aminoterminal. Esta cinasa
está físicamente asociada al TCR y su actividad está regulada por la ocupación y activación
del mismo.
Una vez que los ITAM son fosforilados en residuos tirosinas, se convierten en sitios
específicos de acoplamiento que se unen a proteínas citoplásmicas con dominios SH2. La
función de los dominios SH2 es interactuar con algunas proteínas que se encuentran
fosforiladas en residuos tirosina, así su función esta regulada por procesos fosforilacióndesfosforilación de estos aminoácidos. Por este motivo, un dominio SH2 puede interactuar
con una fosfotirosina adyacente en la misma o en otra molécula. Cuando es sobre la
misma molécula contribuye al control de su propia actividad enzimática. En otras
139 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
ocasiones, la enzima con el dominio SH2 interacciona a través de dicho motivo con otras
proteínas previamente fosforiladas en tirosina por otra cinasa. Esta interacción es
responsable de su activación y de la de otros substratos. Este es el caso de la enzima ZAP70 que se activa cuando a través de sus dominios SH2 se une a las cadenas que han sido
previamente fosforiladas por c-fyn o c-lck. ZAP-70 desempeña un papel crítico en el
mantenimiento de la cascada de señales que se pone en marcha tras el reconocimiento
del antígeno por el TCR. En este sentido, esta enzima es un acoplador de señales desde la
superficie celular al núcleo por fosforilación de los adaptadores Lat y SLP-76. Lat es una
proteína transmembrana cuya función, una vez fosforilada, es organizar complejos
multimoleculares en determinados subdominios lipídicos de la membrana plasmática.
Estos complejos contienen proteínas claves en la señalización al interior de la célula como
son la PLC-gamma1 (fosfolipasa C), el Grb-2 (growth factor binding protein), SLP-76, la
PI3K y Vav-1
11.3.2FosfatasaCD45
El CD45, LCA (Antígeno común leucocitario) o T200 es una de las glicoproteínas
más abundantemente expresadas en la superficie de células hematopoyéticas, pudiéndose
detectar hasta un millón de moléculas por célula El CD45 presenta una larga región
citoplasmática que contiene dos dominios catalíticos con actividad fosfatasa, una región
intra-membrana y una región aminoterminal extracelular que se encuentra glicosilada y
que varía en su estructura. Esta variedad ha sido explicada después del clonaje e
identificación del gen que, codificada dicha proteína, el cual gracias a que puede
transcribir de forma alternativa los tres exones (A, B y C) que codifican la porción
aminoterminal de la proteína. Esta transcripción alternativa puede generar hasta ocho
diferentes ARN mensajeros que traducen al menos seis diferentes isoformas del CD45 en
la membrana celular.
El ligando del CD45 no se conoce y la existencia de estas diferentes isoformas
pueden indicar que los ligandos del CD45 sean múltiples y medien diferentes funciones en
diferentes subpoblaciones de linfocitos T.
11.3.3PLC‐gamma‐1
Después del reconocimiento antigénico por parte del TCR esta PLC-gamma-1, se
fosforila en tirosina y se activa dentro de los complejos multi moleculares lipídicos de la
membrana plasmática donde induce la hidrólisis de su substrato específico, el
fosfatidilinositol bifosfato (PIP2), generándose los metabolitos inositol trifosfato (IP3) y
diacilglicerol (DAG). El IP3 se une a un receptor específico (IP3R) localizado en unas
estructuras específicas del retículo endoplásmico facilitando la liberación del calcio
intracelular de sus compartimentos y aumentando la concentración de estos iones en el
espacio libre intracelular. El IP3, posiblemente en conjunción con su metabolito, el IP4,
puede regular los canales de calcio de la membrana plasmática permitiendo la entrada de
calcio del exterior al interior celular.
El calcio intracelular puede estimular la enzima calmodulina, que es una
serina/treonina cinasa que puede activar a su vez a la fosfatasa calcineurina. Además de la
activación del sistema calmodulina/calcineurina, los niveles altos de calcio intracelular
también ayudan a la activación de otras cinasas como son algunas isoenzimas de las
proteína cinasas C (PKC) y posiblemente algunas cinasas activadas por mitógenos
(MAPKs). El otro metabolito de la hidrólisis del PIP2, el diacilglicerol es el principal
responsable de la activación de las enzimas proteína cinasas C.
140
AutoinmunidadHumana
11.3.4ProteínaCinasasC
Las proteína cinasas C (PKCs) son una familia de isoenzimas que están
ampliamente distribuida en tejidos y órganos. Esta familia de serina/treonina proteína
cinasas está constituida por varias subfamilias que engloban distintas isoformas. Hasta el
momento, se conocen 11 isoenzimas de PKC diferentes, clasificadas según su estructura y
necesidad de cofactores para su activación. Aunque todas las isoformas de PKC se activan
mediante fosfolípidos, estas isoenzimas en particular se diferencian marcadamente en su
sensibilidad hacia el calcio. Teniendo en cuenta este factor, podemos clasificar estos 11
genes de PKC de mamíferos conocidos hasta ahora en las siguientes subfamilias:
-
PKC convencionales (cPKC): su activación es dependiente de Ca++ y
diacilglicerol (DAG). Esta subfamilia engloba las siguientes isoformas: alfa,
beta (1 y 2) y gamma.
-
PKC novel (nPKC): su activación es dependiente de diacilglicerol e
independiente de Ca++. Esta subfamilia engloba distintas isoformas: delta,
epsilon, etc.
-
PKC atípica (aPKC): pertenecen estructuralmente a esta familia de enzimas,
pero no se activan mediante ésteres de forbol o diacilglicerol. Esta
subfamilia engloba varias isoformas.
Las PKCs en condiciones de reposo celular se encuentra localizada en el citosol
donde es inactiva, una vez que recibe el estímulo del DAG conjuntamente con iones Ca++
(dependiendo del isotipo enzimático) se transloca a la membrana celular donde en
presencia de fosfolípidos (fundamentalmente fosfatidilserina) ejerce su función de cinasa
de proteínas en aminoácidos serina y treonina. La implicación de las PKCs en el transcurso
de activación de células T ha sido bien establecida desde finales de los años 70. Así, las
células T expresan múltiples isotipos de PKC, incluyendo PKC-alfa,-beta1 y otros; sin
embargo, el papel de los diferentes isotipos de PKC en la regulación de la señalización
celular y la transcripción génica no está aún establecido definitivamente. La activación de
linfocitos T implica una compleja cascada de respuestas celulares, que incluye la entrada
en el ciclo celular y la liberación de citocinas. La estimulación de células T resulta en la
transcripción de varios genes y en la expresión de una determinada variedad de
moléculas, incluyendo las citocinas y sus receptores específicos (como es el caso de IL-2 y
su receptor). Las PKCs regulan la activación de genes de células T mediante el control de
varios factores de transcripción.
11.3.5GAP‐RAS
La familia de los protooncogenes Ras comprende al menos tres genes que
codifican otras tantas proteínas denominadas Ha-, Ki- y N-Ras, que juegan un papel crítico
en el control de la proliferación celular.
11.3.6Fosfatidilinositol‐3'Cinasa(PI3K)
Además de la PLCgamma1, otras enzimas presentes en las células T que participa
en el metabolismo de fosfolípidos son las denominadas fosfatidilinositol-3' cinasas (PI3Ks),
que fosforilan el PIP2 generando cuatro especies de inositoles específicos que son; i) el
fosfatidilinositol 3-fosfato; ii) el fosfatidilinositol 3,4-bifosfato; iii) el fosfatidilinositol 3,5bifosfato y iv) el fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato.. Una de las dianas mejor caracterizadas
de la acción de estos lípidos fosforilados es la proteína cinasa B. En respuesta a estímulos
141 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
externos, la Akt citosólica (inactiva) se transloca a la mebrana plasmática por los estos
inositoles fosfatos y se fosforila y activa. Una vez que Akt está activa es capaz de fosforilar
y activar a su vez una gran variedad de substratos (BAD, CREB, factores de transcripción de
la familia forhead, la cinasa IkB, la procaspasa-9, etc.), explicando el por qué de la
importancia de esta cinasa como elemento clave en los procesos de proliferación y
diferenciación celular.
11.3.7ProteínaCinasaActivadaporMitógenos(MAP‐CINASAS)
En los últimos años se ha identificado y caracterizado parcialmente un sistema de
transmisión de señales crucial no solo para la activación de células T sino también para
todas las células eucariotas. Este sistema de traducción de señales está regulado por las
MAPKs (mitogen activated protein kinases) que de alguna manera actúan como puente
entre tirosinas cinasas próximas a la membrana con otras cinasas que fosforilan en
aminoácidos serina/treonina una serie de factores de transcripción regulando así su
actividad transactivadora. Estas MAPKs engloban a una familia de serina/treonina cinasas,
que son activadas cuando a su vez se fosforilan en serina/treonina o tirosina. Al menos
tres subfamilias de MAPKs han sido bien identificadas, i) las ERK1 y 2 (Extracellular
Regulated Kinases), 2) la subfamilia de c-Jun cinasas, JNK1, JNK2 y JNK3 (también llamadas
SAPK), y 3) la subfamilia p38 (p38, p38b, p38g, y p38d). Las ERKs activadas migran al
núcleo donde regulan la transcripción de c-fos, que forma dímeros con c-jun para formar
el complejo AP-1, que es fosforilado por las JNK en la subunidad c-jun, regulando su
actividad transcripcional. La p38 también participa en la activación de AP-1 y
recientemente se ha descrito que en linfocitos T actúa como limitador de la regulación
transcripcional mediada por el factor de transcripción NF-AT.
Las MAPKs son reguladas a su vez por otras cinasas denominadas MAPKK, y estas a
s vez por otro grupo de cinasas que por inercia han sido llamadas MAPKKK (ej, Raf). Estas
últimas actuarían como integradores de las señales inducidas por la ocupación de
receptores de activación (ej. el TCR), fosforilando a las MAPKK, y estas a su vez
fosforilando a las MAPKs en residuos treonina y tirosina.
11.3.8FactoresdeTrascripción
Tras la activación de las células T se transcriben alrededor de 100 genes
(conocidos). La activación de esta plétora de genes ocurre de una manera secuencial, de
manera que alguno de ellos se transcribe inmediatamente después del reconocimiento
antigénico y otros incluso días después. Por este motivo se pueden clasificar de manera
didáctica en genes inmediatos (su trascripción ocurre entre diez y treinta minutos después
de la activación), tempranos (transcritos entre treinta minutos y dos días) y tardíos
(transcripción entre dos días e incluso hasta dos semanas).
Una de las funciones más importantes de los linfocitos T es la producción de
linfocinas, las cuales, en última instancia, junto a los procesos de interacción e celulares,
van a modular el tipo de respuesta inmune producida.
11.3.9FactornucleardelacadenaKdecélulasB(NF‐κB/rel)
NF-κB (factor nuclear de la cadena Kappa en células B) fue caracterizado por
primera vez, en 1986, como un factor específico de células B y que se unía a una secuencia
localizada en el promotor de la cadena ligera de las Inmunoglobulina. NF-kB se encuentra
fundamentalmente en todos los tipos celulares y está implicado en la activación de
142
AutoinmunidadHumana
multitud de genes en respuesta a inflamación, infección y otras situaciones de stress que
requieren una rápida reprogramación de la expresión génica.
Este factor de trascripción está formado por una familia de proteínas que
presentan una alta homología entre ellas y que está compuesta principalmente por las
proteínas p50, p52, p65, RelB, y c-rel. Estas proteínas pueden estar formando distintos
complejos entre ellas siendo los más comunes p50/p50 y p50/p65. Los distintos complejos
tienen distintas afinidades por los sitios de unión al DNA y posiblemente tengan
diferentes actividades transactivadoras.
11.3.10Activadordeproteína1(AP‐1)
A diferencia de NF-KB, AP-1 (Activador protein 1) es un factor de transcripción
exclusivamente nuclear que se activa por fosforilación mediada por determinadas cinasas
que se translocan al núcleo e inducen en este factor una modificación postranslacional
que le hace activo.
11.3.11FactornucleardecélulasTactivadas(NF‐AT)
La familia de proteínas NF-AT (Nuclear Factor of Activated T cells) está constituida
al menos por cuatro miembros NF-AT1/p, NF-AT2/c, NF-AT3, y NF-AT4/x, presentando
cada uno de ellos, excepto NF-AT3, varias isoformas probablemente derivadas de splicing
(corte y empalme) alternativo del mismo gen. Todas las isoformas presentan dos regiones
de secuencia homólogas entre ellas, el dominio de unión al ADN (DBD) y la región
homóloga para NF-AT (NHR). El DBD, comprendido aproximadamente entre los
aminoácidos 400 y 700, es la zona más conservada entre los miembros de la familia NFAT.
11.3.12Inmunopatologia
Se han descrito alteraciones de muchas de la cinasas que intervienen en la
activación de los linfocitos T. Así, se ha descrito el déficit de Zap-70 en individuos que
tenían en común valores muy bajos o ausentes de linfocitos T CD8+ en sangre periférica.
Los linfocitos de los pacientes no proliferan en respuesta a lectinas, a Anticuerpos
monoclonales anti-CD3, a antígenos o a células alogénicas. Los análisis de laboratorio
revelan la ausencia de Zap 70 en los linfocitos T de los pacientes.
143 UNIDADDIDÁCTICAXII
ACTIVACIÓNCÉLULASNK
AutoinmunidadHumana
12.1Introducción
Las células NK participan activamente en la defensa del organismo frente a
infecciones, principalmente de tipo viral y frente al crecimiento de células tumorales. Estas
células participan tanto en la defensa innata y como en los mecanismos de defensa
adquirida o adaptativa. La función esencial de estas células es identificar y destruir células
blanco. También es importante su función reguladora del sistema inmune debido a su
capacidad secretora tanto de citocinas como de quimiocinas.
Las células NK constituyen la tercera estirpe de células de tipo linfoide. Carecen de
TCR y de Igm, que junto con otros marcadores definen a este grupo celular. La detección
de algunos de estos marcadores puede ser variable, definiéndose varias subpoblaciones
NK, tales como células muy positivas para CD56 (CD56 bright), muy poco positivas para
este marcador (CD56dim), o células CD16+ CD56+ o CD16-CD56+, etc. Las células NK se
encuentran en sangre, bazo y médula ósea y en muy baja proporción en ganglios
linfáticos.
12.2FuncióncitotóxicadelascélulasNK
La función citotóxica de las células NK fué la primera acción asignada a estas
células y el motivo de su descubrimiento. Para que las células NK ejerzan su función
citotóxica se requiere la identificación, a través de los receptores implicados, de las células
blanco. Entre estos receptores destacan receptores de activación y otro grupo
recientemente descrito de receptores que tienen como ligando moléculas de
histocompatibilidad clase I y que pueden ser de tipo inhibidor o activador. En este
fenómeno además intervienen ciertas citocinas y moléculas de adherencia facilitadoras de
la interacción celular.
Mediante la acción citolítica, las células NK pueden destruir un amplio espectro de
células, tanto anormales (infectadas por virus o tumorales) como incluso normales
(alogénicas). Esta lisis se realiza de manera directa, lisis natural, o bien mediante la
participación de Anticuerpo, citotoxicidad celular dependiente de Anticuerpos o ADCC.
La citotoxicidad natural consiste en lisis de una gran variedad de células de manera
espontánea y sin necesidad de un periodo de sensibilización previa. De ahí la
147 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
denominación dada de NK (de natural killer) debido a que la capacidad citolítica que
presentan lo hacen, a diferencia de las células T citotóxicas, de una manera natural, esto es
sin necesidad de un aprendizaje preliminar. Esto implica que estas células no requieren un
proceso de preparatorio de activación para destruir células en los términos que lo hacen
los linfocitos T citotóxicos, pero sin duda la activación por células blanco o por citocinas
hace que esta función sea mas eficiente.
Kärre y Cols observaron que variantes de una misma línea celular tumoral
manifestaban distinto grado de sensibilidad a la lisis NK, que se correlacionaba
inversamente con la expresión de moléculas de clase I del MHC. Por otra parte, la
transfección de células diana con moléculas del MHC-I les confería resistencia. Los autores
propusieron la teoría de missing self para explicar los fenómenos de citotoxicidad natural.
Así hoy se considera que pese a que las células NK son responsables de mecanismos de
citolisis inespecífica no restringida por el MHC, se sabe que la función de las células NK
está regulada en parte por el reconocimiento de moléculas MHC de clase I (MHC-I) en la
célula diana.
La citotoxicidad dependiente de Anticuerpos (ADCC), implica la presencia de
Anticuerpos que son reconocidos por su extremo Fc por los receptores CD16 presentes en
las células NK y también en otras células, como son los macrófagos. Cuando el CD16
reconoce su ligando activa la maquinaria lítica de la célula NK.
12.3FunciónsecretoradelascélulasNK
Además de la acción citotóxica, las células NK tienen la propiedad de sintetizar y
liberar diversos tipos de citocinas de gran importancia en la regulación del sistema
inmunitario, en la acción de las propias células NK y en otras funciones como es la
hematopoyesis.
Las principales citocinas producidas por las células NK son TNF-alfa, IFN-gamma,
IL-3, GM-CFS y M-GSF. Estos inmunomoduladores se producen como consecuencia de la
activación de células NK como consecuencia de su interacción con la célula blanco, por la
acción de diferentes citocinas como son IL-2 y Il-12 o por activación directa, por ejemplo
por Anticuerpos frente a las moléculas CD16, CD69, CD80 y otras.
También las células NK producen cuando son estimuladas ciertas quimiocinas,
tales como MIP-1alfa, MIP-1beta y RANTES de gran importancia en los fenómenos
inflamatorios. Hoy se sabe que las células NK mas positivas para el CD56 (CD56bright)
poseen mayor capacidad para producir citocinas que las células mas débiles para esta
molécula (CD56dim). A su vez las células NK CD56dim poseen mayor capacidad citotóxica
que las CD56 bright.
12.4ReceptoresactivadoresdecélulasNK
Para que las células NK desarrollen su función tienen que identificar a la célula
blanco. Para ello las células NK poseen diferentes tipos de receptores con función de
reconocimiento de moléculas en las células blanco y en consecuencia de activar la
maquinaria citolítica y/o secretora de estas células. Después veremos como junto a estos
receptores de tipo activador existen otros cuya función es inhibidora. En consecuencia hoy
se conoce que la acción final de las células NK depende del equilibrio entre las señales
inhibidoras y activadoras procedentes de sus receptores de superficie.
148
AutoinmunidadHumana
Entre los receptores de activación de las células NK destacan el CD16, CD80, CD43
y los recién descritos receptores de citotoxicidad natural (NCKs) y entre los inhibidores
destacan ciertos receptores presentes en las células NK con capacidad de reconocer
molécula de histocompatibilidad (Receptores NK de HLA).
12.4.1ReceptorCD16
La vía de activación a través de CD16 es, al menos parcialmente, comparable a la
del CD3/TCR. Ambos receptores se asocian a ciertas cadenas del complejo CD3,
implicadas en la transducción de señales. Por otra parte, la estimulación vía CD16,
determina también la activación de ciertas cinasas y PLC-gamma, y se ha demostrado su
asociación molecular con p56lck.
12.4.2Receptoresdecitotoxicidadnatural
Los receptores de citotoxicidad natural (NCKs), han sido descritos recientemente y
de manera mayoritaria por el grupo de Moretta, mediante el empleo de Anticuerpos
monoclonales en ensayos en donde lo que se ha analizado es la capacidad de inhibir la
lisis de determinadas líneas celulares tras el uso de los mencionados Anticuerpos. Entre
estos receptores destacan tres conocidos como:
-
NKp46.
-
NKp44.
-
NKp30.
También recientemente se han descrito receptores de tipo activante que se
caracterizan por reconocer específicamente moléculas de histocompatibilidad y que
trataremos a continuación.
12.4.3ReceptoresNKEspecíficosdeantígenosHLA
El reciente descubrimiento de receptores presentes en células NK que reconocen
moléculas de histocompatibilidad y que tienen funciones reguladoras de la función de
estas células ha abierto una importante puerta para entender la biología de estas células.
Los receptores NK específicos de antígenos HLA clase I son un grupo heterogéneo de
glicoproteínas que pertenecen a distintas familias de moléculas y se expresan en células
NK pero también en ciertos linfocitos T.
La primera familia incluye receptores de antígenos HLA-I pertenecientes a la
superfamilia de las Inmunoglobulina. Originariamente estos receptores se conocieron por
su acción inhibidora de la citotoxicidad y se denominaron como KIRs (killer cell Ig-like
receptors).
Otro grupo de estos receptores pertenece también a la superfamilia de las
inmunogbubulinas y son conocidos como ILTs (immunogloobulin like transcripts).
Además existe otro grupo de receptores que son heterodímeros formados por la
asociación de dos moléculas diferentes con dominio lectina tipo C como es el CD94 que
se puede unir a miembros de las superfamilia de moléculas NKG2. Estos receptores
pueden tener acción inhibidora, que es como originariamente se descubrieron, pero
pueden poseer también acción activante de acuerdo con la estructura de la parte
citoplasmatica de sus moléculas.
149 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
12.4.4ReceptoresNKtipoKIR
Se trata de receptores que pertenecen a la familia de las Inmunoglobulina.
Originariamente estos receptores fueron descubiertos porque estaban implicados en la
inhibición de la lisis al interaccionar específicamente con determinadas moléculas HLA de
clase I de la célula blanco. En primer lugar, se observó cierta correlación entre la expresión
de estos receptores por distintos clones NK y el reconocimiento de diferentes grupos de
alelos de HLA-C. Por otra parte, se observó que Anticuerpos monoclonales frente a estos
receptores restablecían la citotoxicidad de los clones NK frente a dianas protegidas
específicamente por la expresión de moléculas HLA.
La distribución de estos receptores en las células NK no es homogénea y cada clon
NK puede expresar uno o varios tipos de estos receptores. Se aprecian claras diferencias
en la expresión de cada receptor cuando se estudian distintos individuos, y hay indicios en
los que el repertorio de receptores está regulado durante el desarrollo por factores
genéticos, incluyendo presumiblemente la influencia del propio MHC. A estos receptores
recientemente se les ha dado la denominación de CD158 seguido de una letra (ente a y k)
según el tipo de receptor.
Los genes que codifican estos receptores se encuentran localizados en el
cromosoma 19 en humanos en una en donde se codifican también los receptores ILTs, Fca
y NKp46.
12.4.5ReceptoresNKtipoILT
Otro grupo de receptores, que también pertenece a la superfamilia de las
Inmunoglobulina, se conocen como ILTs (immunogloobulin like transcripts) o como LIR
(leukocyte Ig-like receptor). Alguno de estos receptores, reconocen moléculas HLA-G y la
proteína UL18 (LIR1 y LIR2) del citomegalovirus humano y tiene una distribución muy
extensa en diferentes tipos de células incluyendo no solo células NK sino también
monocitos y ciertas células de tipo polimorfonuclear. A estos receptores recientemente se
le ha dado la denominación de CD85 seguido de una letra (a-m) para definir el tipo de
receptor.
150
AutoinmunidadHumana
12.4.6ReceptoresNKtipolectina
Consideramos a este receptor de especial importancia en los procesos de
regulación de la acción de células NK in vivo, debido a la extensa distribución de las
moléculas de histocompatibilidad HLA-E que reconoce y sobre todo por el hecho de
encontrarse presente en un amplio numero de células NK (60-80 %) y ciertos linfocitos T,
mientras que por ejemplo los recetores KIRs lo están en una proporción de células mucho
más baja.
12.4.7ReceptoresNKdemoléculasHLAenotrascélulas
Los receptores NK específicos de moléculas HLA se encuentran también en otras
estirpes celulares no NK, aunque en una menor proporción y densidad. Este es el caso de
una población especial de células NK se encuentran en la decidua y que son conocidas
como células NK deciduales y cuya función no esta completamente esclarecida.
Algunos de estos receptores se encuentran también en linfocitos T, principalmente
del tipo citotóxico (Tc) pero también en linfocitos Th, lo que hace pensar que además de
su intervención en la regulación de los procesos citotóxicos de las células intervengan
también en su regulación funcional, principalmente en la secreción de citocinas.
12.4.8TransducciondeSeñales
Tal como se ha indicado con anterioridad, tanto los receptores KIR, ILT como el
homodímero de CD94 con distintos miembros de la familia de NKG2, pueden ejercer
acciones inhibidoras como activantes. El que ejerza una u otra acción depende de la cola
citoplasmatica de dichas moléculas y de las cinasas con las cuales se asocien.
12.4.9Mecanismosdeinhibición
Los receptores inhibidores se caracterizan por poseer en sus dominios
intracitoplasmáticos los motivos YxxL-26-YxxL, denominados ITIM (immunoreceptor
tyrosine-based inhibitory motifs). Estos motivos tienen la propiedad de unirse al dominio
SH2 que contiene las tirosin fosfatasas, SHP-1 y SHP-2, y así producir inhibición de la
citotoxicidad. En la figura se representan un ejemplo de cada uno de los dos tipos de
receptores, inhibidores y activadores.
151 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Es de destacar que esta acción inhibidora ejercida por los receptores inhibidores
después de reconocer a su ligando (HLA clase I) en la células tiene una gran importancia
fisiológica, pues esto previene la destrucción de las célula normales del huésped. Esto se
debe a que, como se sabe, la mayoría de las células del organismo expresan moléculas de
histocompatibilidad clase, incluidas las moléculas HLA-E. Precisamente cuando una célula
deja de expresar moléculas de histocompatibilidad, entones pude ser destruida por las
células NK al no ser frenada su actividad por no actuar los receptores de tipo inhibidosr.
Estos mismos fenómenos han sido descritos para linfocitos T, en los que el efecto
activador mediado por el TCR-CD3, puede ser bloqueado por acción de un receptor de
tipo inhibidor. Los receptores de este grupo son KIR2DL, KIR3DL, ILT-2, NKG2A y NKG2B.
12.5ActivaciónNKyrespuestainmuneinnata
Las células NK forman parte de la primera barrera defensiva del individuo junto
con macrófagos y polimorfonucleares. Constituyen así parte de la respuesta inmune
innata. Ciertas citocinas que potencian el efecto de estas células son producidas
precisamente por macrófagos en las primeras fases de la infección. Las células NK actúan
destruyendo células (por ejemplo infectadas por virus) y produciendo citocinas y
quimiocinas, que intervienen regulando el sistema inmune y el proceso inflamatorio.
152
AutoinmunidadHumana
12.5.1InmunopatologiadelasCélulasNK
Las células NK son de especial importancia en las primeras fases de la infección,
especialmente frente a virus, de ahí que cuando estas células no actúan correctamente, el
individuo se hace más vulnerable a las infecciones virales. Por ejemplo en individuos
infectados por HIV-1, se ha podido comprobar que las células NK han disminuido su
capacidad citolítica, lo que puede explicar que el virus HIV-1 se desarrolle con más
facilidad. De igual manera ha podido ser comprobado que las células NK infiltrantes de
tumores poseen menor capacidad citolítica que las células NK normales, probablemente
por un aumento de expresión de receptores de tipo inhibidor.
Por otra parte una excesiva capacidad citotóxica de las células NK, pueden inducir
estados de pérdida de la tolerancia normal y contribuir al desarrollo de enfermedades de
tipo Autoinmune.
Recientemente se ha visto que las células NK, pueden ser utilizadas en terapia
anti-tumoral. Para ello después de su extracción del individuo y cultivo con Il-2, IL-12 o IL15, son posteriormente reinyectadas en el enfermo en forma de células LAK (citokyne
activated lymphocytes). En enfermos con SIDA, también se esta tratando de potenciar la
respuesta inmune innata y en especial estas células NK, mediante la administración de IL2.
153 UNIDADDIDÁCTICAXIII
SISTEMADELCOMPLEMENTO
AutoinmunidadHumana
13.1Introducciónsistemadelcomplemento
El sistema de complemento esta constituido por moléculas implicadas
principalmente en la defensa frente a infecciones y células tumorales. Parte de los factores
del complemento potencian la inflamación y la fagocitosis y actúan produciendo la lisis de
células y microorganismos. El complemento es especialmente importante frente a
gérmenes gram negativos que pueden ser directamente lisados por Anticuerpos y
complemento.
La mayor parte de los factores del complemento son proteínas plasmáticas y una
pequeña proporción de ellos son proteínas de membrana (Tabla 13.1). Muchos de los
componentes del complemento (C2, C3, C4, C6, C7, C8, Factor B y Factor I) son
polimórficos, es decir que existen diferentes formas alélicas que se expresan con distintas
frecuencias en poblaciones o razas.
El hepatocito es el principal productor de factores del complemento. No obstante,
por ejemplo los componentes de C1 son sintetizados por las células epiteliales del
intestino y del sistema genito-urinario y los adipocitos sintetizan factor D. Se ha
observado que los macrófagos activados producen algunos factores del complemento; sin
embargo, esto solo tiene importancia, en el foco inflamatorio. Las citocinas inflamatorias
(IL1, IL6 y TNF) e IFN-gamma incrementan la síntesis de algunos factores del
complemento en el hígado.
13.2Activacióndelcomplemento
En la activación del complemento se pone en marcha una serie de reacciones
consecutivas en cascada, de tal forma que a partir de cada una de ellas se genera un
producto activo que además de determinar que la reacción consecutiva prosiga, puede
tener diferentes acciones biológicas importantes en la defensa del organismo.
Algunos de los factores del complemento son enzimas con carácter proteolítico, de
tal forma que durante el proceso de activación, algunas moléculas son rotas en
fragmentos a los que para identificarlos se les añade letras minúsculas (Ej. C3a, C3b). Estos
fragmentos poseen importanes funciones biológicas y son mediadores de la inflamación.
157 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
La activación del complemento puede iniciarse por dos vías: la vía clásica y la vía
alternativa. La vía clásica se activa por la unión antígeno-Anticuerpo, mientras que la vía
alternativa se activa por productos bacterianos. En ambas vías el factor C5 se transforma
en C5b lo que permite, en uno y otro caso, poder entrar en la vía terminal o lítica que
conduce a la lisis celular o bacteriana.
Una vez producida la activación del complemento, toda la serie de reacciones
subsiguientes se llevan a cabo por un proceso multiplicador, de tal forma que, aunque la
activación comienza por un número limitado de moléculas, son muchos los factores con
actividad biológica que aparecen en el curso de las reacciones. La acción de las moléculas
puede ser local, en el sitio de su producción, pero también puede ejercerse a distancia por
dispersión a otras zonas.
13.2.1Viaalternativa
Esta vía es más antigua desde el punto de vista evolutivo que la clásica,
diferenciándose además de ésta en que la vía alternativa no necesita Anticuerpos para
activarse, por lo que es un mecanismo de defensa importante en los estadios iniciales de
la infección cuando todavía no se han sintetizado cantidades importantes de Anticuerpos.
Funciona de forma continua a un bajo nivel y solo en presencia de determinados factores
se amplifica. Por ello, podemos distinguir dos situaciones para la vía alternativa: en estado
de reposo y en estado de activación.
13.2.1.1Víaalternativaenestadodereposo
En condiciones normales, en el plasma, el factor C3 se escinde continuamente y de
forma lenta, en un proceso que se denomina marcapasos de C3, dando lugar a C3b y
quedanso así su enlace tioester interno expuesto.
El factor D circula en la sangre de forma activada aunque no es perjudicial para el
organismo, debido a su baja concentración. Este factor tiene actividad esterasa de tipo
serina y uniéndose al complejo C3bB rompe a B en una pequeña fracción, Ba, que se libera
y en una de mayor peso molecular, Bb, que se mantiene unida al complejo (C3bBb). Este
complejo, que permanece en la fase fluida, tiene actividad convertasa de C3 de la vía
alternativa, es decir que puede degradar a C3 en dos fracciones: C3a y C3b, radicando la
actividad proteolítica del complejo en la molécula Bb.
13.2.1.2Amplificacióndelavíaalternativa
Cuando C3b se une a las membranas de bacterias, hongos y parásitos, los
mecanismos de regulación que bloquean la amplificación en el estado de reposo no
funcionan. El factor C3b sobre estas membranas capta factor B formando el complejo
C3bB sobre el que actúa el factor D liberando Ba y quedando el complejo C3bBb que tiene
actividad convertasa de C3, siendo Bb la molécula responsable de la actividad proteolítica.
Esa convertasa libera más factor C3b que al formar C3bBb3b retroalimenta el circuito y
consigue su amplificación.
13.2.2Viaclásica
Se inicia tras la unión Ag‑Ac y siempre que el Anticuerpo que participe en ello sea
del tipo IgM o IgG de las clases IgG1, IgG2 o IgG3. Los Anticuerpos solubles o libres no
activan el complemento, solo se activa este sistema cuando se forman complejos
antígeno-Anticuerpo (Ag-Ac). En el caso de la IgG, que es una Ig monomérica, se
necesitan al menos dos complejos Ag-Ac cercanos para que las fracciones Fc de la IgG
158
AutoinmunidadHumana
unan y activen el factor C1. En el caso de la IgM, al ser una molécula pentamérica, solo es
necesario un complejo Ag-Ac. La unión de la Ig al antígeno, induce un cambio
conformacional en los dominios de la región Fc que permite la unión del factor C1.
13.2.2.1FactorC1
El factor C1 está compuesto por tres subunidades proteicas (q, r y s), que en el
momento de la activación del complemento se unen entre sí por enlaces dependientes del
Ca++ formando un complejo constituido con una unidad de C1q, 2 de C1r y 2 de C1s
(C1qr2s2).
La molécula C1q es una proteína con dos partes bien diferenciadas, globular y
fibrilar. Parece ser que en las porciones globulares se encuentran los sitios de combinación
con el Anticuerpo con los que se une solo cuando éste está unido al Ag. Las porciones
fibrilares poseen una estructura química que guarda similitud con el colágeno, con gran
cantidad de aminoácidos hidroxilados que unen disacáridos de glucosa y galactosa.
13.2.2.2ActivacióndeC1
La subunidad C1q se fija al Anticuerpo en los sitios de unión que son el dominio
CH2 de la IgG y el CH3 y/o CH4 de la IgM). Este fenómeno es el primero que ocurre en la
activación mediada por Anticuerpos de la vía clásica del complemento y es el que pone en
marcha la cascada de reacciones subsiguientes. El fragmento C1q va a activar a las dos
subunidades C1r, que actuará sobre las dos C1s que, entonces, adquieren actividad de
esterasa de tipo serina, responsable de iniciar las fases siguientes.
Para que se produzca la activación de C1q, éste debe estar unido por su región
globular al menos a dos dominios de distinta fracción Fc. Esto implica que los Anticuerpos,
para activar al complemento, han de encontrarse con la disposición espacial apropiada
que permita a C1q acoplarse a varios de ellos al mismo tiempo (complejos Ag-Ac
dispersos sobre una superficie celular pueden no llegar a activar el complemento). C1q,
por otra parte, solo se une a Inmunoglobulina cuando éstas, a su vez, se encuentran
unidas a sus antígenos y éstos están integrados en una misma superficie (membrana
celular). Este concepto es importante para comprender por qué complejos antígenoAnticuerpo solubles no conectados con membranas, pueden convivir en el suero con los
factores del complemento sin llegar a activarlos y que, por el contrario, si se activan
cuando tales complejos quedan atrapados sobre algún tejido, originando, en este caso,
un proceso inflamatorio localizado.
La activación de C1q provoca que una molécula de C1r del complejo C1qr2s2
pierda por autocatálisis un trozo de bajo peso molecular, quedando activada. Esta
molécula, a su vez, activa a la otra molécula de C1r. Las dos moléculas de C1r atacan a las
dos moléculas de C1s liberando sendos trozos de bajo peso molecular y dejando
expuestos sus dominios catalíticos.
La MBP (mannose-binding protein) es una molécula del grupo de las colectinas
(proteínas con colas de colágeno y dominios globulares de tipo lectina). Esta proteína
reconoce carbohidratos en distintos gérmenes, lo que le permite unirse a ellos y tiene la
capacidad de sustituir a C1q en la activación de C1r y C1s, pudiendo iniciar de esta forma
la vía clásica.
159 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
13.2.2.3ActivacióndeC4yC2
C1s del complejo C1q2r2s va a actuar sobre la cadena a de C4 produciendo su
escisión en dos moléculas, una pequeña, C4a, que difunde a la fase fluida y otra mayor,
C4b, que se une por enlace covalente de tipo éster o amida (equivalente al del C3b) a la
superficie celular. Esta fracción C4b unida a la membrana, en presencia de iones Mg++,
forma un complejo con la fracción C2. C1s también actúa sobre C2, provocando la escisión
de esta molécula en dos fragmentos, uno menor C2b y otro mayor C2a. Este último se
une al C4b para formar el complejo C4b2a (convertasa C3 de la vía clásica), que tiene
actividad esterásica.
13.2.2.4ConvertasadeC5delavíaclásica
El complejo C4b2a, cuyo centro activo se encuentra en el componente C2a, actúa
sobre la cadena a del factor C3 que se transforma por proteolisis en dos fragmentos
activos: la anafilotoxina C3a, que pasa al medio líquido, y el fragmento C3b que se une a la
membrana celular mediante un enlace de tipo éster o amida. Al complejo formado por
C4b2a3b se le denomina convertasa de C5 de la vía clásica ya que tiene capacidad de
actuar sobre este factor, siendo éste el primer paso de la denominada vía lítica.
El factor C3b unido a la membrana celular también puede ser captado por los
fagocitos, que al presentar receptores de membrana para C3b, se facilita de esta forma el
proceso de la fagocitosis (opsonización)
La anafilotoxina C3a, por otra parte, potencia la inflamación al inducir la
desgranulación de los basófilos y mastocitos y liberar, por tanto, mediadores de la
inflamación. El incremento de la permeabilidad capilar facilita el acceso al foco de nuevos
factores del complemento y de Inmunoglobulina desde la sangre, así como la llegada de
fagocitos que son movilizados por la actividad quimiotáxica del propio C3a y otros
factores quimiotáxicos del foco inflamatorio.
Receptores del complemento, sus ligandos y funciones
Receptor
Nombre
CR1
Ligandos
CD
CD35
C3b
eritrocitos
iC3b
linfocitos T y B
Aclaramiento de
inmunocomplejos
C4b
SFM
Fagocitosis
C5b67
neutrófilos
Quimiotaxix
linfocitos B
Citolisis
iC3b
C3d
C3dg
C5b-9
CR3
160
CD11b/
CD18
Funciones
Lo expresan
C3b
CD21
Células
iC3b
c. dentríticas
c. epiteliales
Atrapamiento de
complejos en centros
germinales
SFM
Fagocitosis
neutrófilos
Anclaje al endotelio y
diapedesis
foliculares
NK
AutoinmunidadHumana
SFM
CR4
CD11c/
CD18
iC3b
neutrófilos
plaquetas
Como CR3
c. dendríticas
C3aR
--
C3a
mastocitos
Degranulación
basófilos
Aumento de la
permeabilidad vascular
c. endoteliales
c. músculo liso
Contracción músculo
liso
mastocitos
C5aR
--
C5a
basófilos
Quimiotáxis
cél.endoteliales
Opsonización
neutrófilos
C1qR
--
C1q
leucocitos
plaquetas
Aclaramiento de
inmunocomplejos
SFM, células del sistema fagocítico mononuclear
13.3Receptoresparafactoresdelcomplemento
Muchas de las funciones del complemento se llevan a cabo tras la unión de
fragmentos de algunos factores del complemento a receptores específicos presentes en la
superficie de varios tipos de células. Los mejor conocidos son los que tienen como ligando
a fragmentos de C3.
13.3.1CR1(Receptordecomplementotipo1,CD35)
Sus ligandos son los fragmentos C3beta, iC3beta y C4beta. Se encuentra sobre
todo en las células del sistema fagocítico mononuclear, en los neutrófilos, en los linfocitos
T y B y en los eritrocitos. En las células fagocitarias facilita la fagocitosis de partículas
opsonizadas por sus ligandos. En los eritrocitos facilita su unión a inmunocomplejos
opsonizados por C3beta y C4beta. Estos inmunocomplejos son retirados de la superficie
de los hematíes en el hígado y bazo por los fagocitos. De esta forma los hematíes quedan
con sus receptores libres para continuar el aclaramiento de inmunocomplejos de la
circulación.
13.3.2CR2(Receptordecomplementotipo2,CD21)
Sus ligandos son C3b, la forma inactiva de éste, iC3b y sus fragmentos de
degradación C3delta y C3deltagamma. Este receptor se encuentra en los linfocitos B, en
las células dendríticas foliculares y en algunas células epiteliales.
El CR2 se encuentra en las células B formando un complejo trimolecular junto con
otras dos proteínas, CD19 y CD81. Este complejo es el llamado correceptor del linfocito B
y envía señales al interior de la célula B que facilitan su respuesta una vez unida al
antígeno por su receptor (Inmunoglobulina + moléculas Ig-alfa e Ig-beta). En las células
dendríticas foliculares CR2 sirve para atrapar en los centros germinales complejos Ag-Ac
opsonizados por iC3beta o C3deltagamma. El CR2 es el receptor usado por el virus de
161 TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Epstein-Barr para invadir a las células B. Este virus es el causante de la enfermedad
mononucleosis infecciosa y está relacionado con tumores como el linfoma de Burkitt y el
carcinoma nasofaríngeo.
13.3.3CR3(Receptordecomplementotipo3,MAC‐1,CD11bCD18)
Se encuentra en fagocitos mononucleares, neutrófilos, células cebadas y NK. La
cadena beta de CR3 (CD18) se encuentra en otras dos moléculas (LFA-1 y p150, 95). CR3,
LFA-1 y p150, 95 pertenecen a la familia de las integrinas. El ligando de CR3 es iC3b por lo
que participa en la fagocitosis de partículas opsonizadas por este factor. Pero en los
fagocitos y neutrófilos se une también a ICAM-1. Esta molécula se encuentra en los
endotelios por lo que facilita el anclaje de fagocitos a las células endoteliales para
posteriormente abandonar los vasos por diapédesis.
13.3.4CR4(CD11cCD18,p150,95)
Su ligando es también iC3b y probablemente la función de CR4 es similar a la de
CR3. CR4 es abundantemente expresado por las células dendríticas por lo que se usa
como marcador para identificarlas.
13.4Funcionesdelcomplemento
Las funciones del complemento son muy diversas, de ahí la gran potencialidad
defensiva del mismo. Las acciones anafilotóxicas, quimiotáxicas y opsonizantes del
complemento lo convierten en un factor fundamental en la potenciación de la inflamación,
fenómeno básico en la defensa frente a la infección
162
-
Acción citolítica
-
Acción anafilotóxica
-
Acción quimiotáxica
-
Acción facilitadora de la fagocitosis (opsonización)
-
Aclaramiento de inmunocomplejos
-
Acción reguladora de la respuesta inmune
-
Mecanismos de Regulacion del Complemento
-
Inhibición de C1
-
Inhibición de C4
-
Inhibición de C3
-
Inhibición del MAC
-
Protección de lo propio, lisis de lo extraño
UNIDADTEMÁTICAXIV
CITOTOXICIDAD
AutoinmunidadHumana
14.1INTRODUCCIÓNCITOTOXICIDAD
La citotoxicidad celular constituye uno de los mecanismos efectores de
determinadas poblaciones celulares especializadas del sistema inmunitario, consistente en
la capacidad para interaccionar con otras células y destruirlas. Cualquier tipo celular,
normal o patológico, puede ser potencialmente susceptible a las células citotóxicas, y se
emplea gráficamente el término "células diana" (target cells) para su designación.
Este mecanismo de respuesta interviene en la defensa frente a infecciones víricas y
células neoplásicas, así como en la destrucción de células alogénicas en transplante de
órganos. Se consideran como prototipos de las células especializadas en dicha función a
una subpoblación de linfocitos T (Tc, CTL o cytotoxic T lymphocyte) y a las células natural
killer (NK). Otras células como los macrófagos ejercen también una importante función
citolítica y serán tratados al final del capitulo.
Las diferentes fases del proceso lítico están reguladas por diversos tipos de
receptores con acciones a veces contrapuestas, y el efecto final es la consecuencia del
equilibrio que en cada momento se alcance. El proceso lítico es una acción que se
desarrolla en fases sucesivas que se inicia con el reconocimiento de las células implicadas
en el proceso y termina con la lisis de la célula diana.
Las principales etapas en las que se desarrolla el proceso de citolisis son las
siguientes:
Fase de reconocimiento y adhesión intercelular. Las células efectoras interaccionan
a través de diferentes receptores de superficie con estructuras en la membrana de la
diana. Esta fase es dependiente de Mg2+, no requiere Ca2+ y puede producirse por
debajo de la temperatura fisiológica.
165
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Fase de activación de la célula efectora. La interacción de los receptores de
superficie con sus ligandos determina la transducción de señales a la célula que conllevan
la generación de segundos mensajeros, la aparición de cambios estructurales y la
exocitosis del contenido de los gránulos de secreción al espacio intercelular, tras la fusión
de los mismos con la membrana plasmática.
Fase lítica. Esta etapa viene determinada por la acción de diferentes componentes
de la célula efectora sobre la diana, la cual experimenta una serie de complejas
alteraciones que inician su desestructuración. Tanto esta fase como la anterior son
dependientes de Ca2+.
Fase de disociación del contacto intercelular. Permitiendo que la célula efectora
inicie potencialmente un nuevo ciclo lítico, a la par que prosigue la destrucción de la
célula diana.
Existen muchas formas de citotoxicidad mediada por células según la célula que
intervine, principalmente participan célula NK o CTL.
14.2Fasedeadhesiónintercelular
De forma esquemática, se admite que la fase de contacto y adhesión intercelular
implica la participación coordinada de dos tipos de receptores, el primero determina la
especificidad/selectividad de la interacción, mientras que el segundo grupo desempeña un
papel complementario, no menos específico.
14.2.1ReconocimientoporlinfocitosTc
La estructura implicada en el reconocimiento específico por las células Tc es el
receptor para antígeno (TCR).
La mayoría de los linfocitos Tc se encuentran in vivo quiescentes, por lo que
algunos autores los denominan en la literatura pre-CTL, y únicamente despliegan su
capacidad funcional tras la activación, en la que tiene un papel central la interleucina 2 (IL2), citocina que también estimula la división mitótica de los CTL. Así pues, el pleno
desarrollo de la respuesta citotóxica específica requiere la participación de linfocitos Th.
166
AutoinmunidadHumana
14.2.2ReconocimientoporcélulasNK
Las células NK utilizan diversos receptores para reconocer a las células blanco, tal y
como hemos visto en el capítulo dedicado a las células NK. Entre estos receptores
destacan el CD16, ciertos receptores de activación y otro grupo recientemente descrito
de receptores que tienen como ligando moléculas de histocompatibilidad clase I.
14.3Fasedeactivacióndecélulasefectoras
Los estudios ultra estructurales de las células citotóxicas, tras la interacción con la
célula diana, demuestran una serie de cambios que se relacionan directamente con la
actividad lítica, muchos de ellos ya han sido estudiados en capítulos anteriores. Sin
embargo hemos de considerar de manera específica que la preparación de las células
efectoras para la lisis de una célula diana, implica al menos tres aspectos de especial
importancia. Estos son:
-
Reorganización del citoesqueleto con localización del centro organizador
de microtúbulos (MTOC) y de los centriolos próximos a la zona de contacto
intercelular
-
Polarización del aparato de Golgi y de los gránulos de secreción en la
misma zona.
-
Fusión de los gránulos con la membrana plasmática y la subsiguiente
exocitosis de su contenido al espacio intercelular.
14.4Faselítica
Los linfocitos T citotóxicos y las células NK destruyen las células dianas a través de
la liberación de los factores citotóxicos tales como perforina y granzymes mediante el
proceso de exocitosis de los gránulos donde se encuentran almacenados. La consecuencia
es la muerte celular de la célula blanca por necrosis.
14.4.1Citoxicidadpornecrosis
Como consecuencia de la interacción con las células citotóxicas, se aprecian una
serie de cambios en la célula diana que conducen a su destrucción. Por una parte, se
objetiva una permeabilización de la membrana plasmática, que altera el intercambio
iónico y permite la salida de macromoléculas al exterior, perturbando el equilibrio
osmótico/oncótico. El fenómeno puede apreciarse in vitro por la liberación del isótopo
51Cr, con el que previamente se marcan las células diana en el laboratorio, constituyendo
el fundamento técnico del ensayo convencional para estudiar estos procesos.
Múltiples observaciones señalan que el proceso citolítico resulta de la acción lesiva
sobre la membrana de la célula diana, ejercida por elementos moleculares presentes en
los gránulos de secreción, cuando son liberados al espacio intercelular. De hecho, los
gránulos aislados presentan cierta capacidad lítica frente a eritrocitos, indicando que al
menos algunos de sus componentes están implicados como mediadores moleculares en
el proceso. Estos gránulos azurófilos, característicos de las células citotóxicas, son
estructuras con un núcleo electrodenso rodeado de cuerpos vesiculares y poseen pH
ácido. Dado que comparten propiedades con los lisosomas y los gránulos de secreción, se
ha propuesto el término descriptivo granulosoma para designarlos. El contenido de estos
167
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
gránulos ha sido parcialmente definido, y entre ellos destacan ciertos enzimas y las
moléculas de perforinas.
14.4.2Enzimasgranulares
Se ha demostrado que dentro de los gránulos se encuentran ciertos componentes
como son varias
serina esterasas, denominadas descriptivamente granzymes o
fragmentinas, que se expresan específicamente en linfocitos. Otras enzimas detectadas en
los gránulos son: carboxipeptidasas, catepsina D, aril-sulfatasa y beta-glucuronidasa.
También se han identificado proteoglicanos, y dos proteinas denominadas TIA-1 o
nucleolisina y TIAR (TIA-related), que unen poliadenilato.
14.4.3Perforinas
Además en estos gránulos se encuentran la proteína, denominada perforina o proteína formadora
de poros (PFP). El resultado es la exocitosis del contenido de los gránulos en la membrana
plasmática de la célula diana. Al ponerse en contacto la perforina con el calcio intercelular
polimeriza. Además de estos componentes en este tipo de muerte celular tiene especial
importancia el factor TNF que puede ser reconocido por ciertos receptores y actuar
desencadenando la citolisis de las células blanco.
14.4.4Citoxicidadporapoptosis
Se considera que la apoptosis es un proceso básico de regulación fisiológica del
desarrollo en diferentes sistemas celulares y puede desencadenarse por la acción de
mediadores fisiológicos o farmacológicos, así como por la carencia de factores de
crecimiento.
La interacción del ligando fisiológico (Fas-L) con la molécula Fas pone en marcha la
cascada de acontecimientos de lisis celular.
El proceso de apoptosis consta de tres fases:
Fase de iniciación, que se inicia con una inducción dependiente del estímulo de
muerte y seguida por la fase de transducción de señales correspondiente. El estímulo
inductor es muy variado incluyendo agentes químicos y físicos, activadores fisiológicos,
asociados a terapias, y toxinas, también puede iniciarse por unión de Fas a su ligando.
Fase efectora, en la que la célula está programada para morir, activándose las
enzimas proteolíticas encargadas del proceso, denominadas caspasas.
Fase degradativa, en la que las células muertas son reconocidas y fagocitadas por
los macrófagos. La muerte celular se produce después de grandes alteraciones nucleares,
de la membrana plasmática y de las mitocondrias. En el núcleo se degrada el ADN y se
hace visible condensaciones de cromatina nuclear formándose aglomeraciones que se
desplazan hacia la superficie de la membrana nuclear.
14.5Lisismediadapormacrófagos
Del mismo modo que las células NK y linfocitos T CD8+, los macrófagos poseen
capacidad citolítica de otras células o incluso detritos celulares o células en proceso de
muerte. Especialmente los macrófagos poseen capacidad de destruir microorganismos
una vez fagocitados o bien de manera extracelular.
168
AutoinmunidadHumana
Para desarrollar este efecto los macrófagos poseen receptores especializados en el
reconocimiento del material a fagocitar y una maquinaria especialmente desarrollada para
la lisis ya sea intracelular como extracelular
14.5.1Receptoresdemacrófagos
Los macrófagos poseen receptores de diferente tipo que hacen posible el
fenómeno de reconocimiento, entre ellos destacan:
-
Receptores Fc (FcRI y FcRIII de alta afinidad) y así pueden ser dirigidos
contra células recubiertas de Anticuerpos, participando en las reacciones
líticas por ADCC.
-
Receptores depuradores o “scavenger”.
-
Receptores tipo TOLL
-
Receptores inhibidores (ILT y otros)
14.5.2Opsonización
La fagocitosis es el proceso de ingestión e internalización mediado por células
especializadas de material que incluye microrganismos vivos, células alteradas y trozos de
tejidos. La fagocitosis se incrementa si el material está recubierto por ciertas proteínas
plasmáticas llamadas opsoninas, llamándose en este caso a este proceso de opsonización.
Las opsoninas más importantes son:

Anticuerpos específicos de clase IgG y

Fragmento activado del sistema del complemento C3 (C3b) y su forma
inactiva (iC3b) y la fibronectina plasmática que actúa como co-opsonina
potenciando el efecto del complemento
Las opsoninas son ligandos para receptores específicos de la membrana
leucocitaria: la IgG se une a los receptores Fc, y el C3b, el iC3b y la fibronectina a sus
respectivos receptores. Una vez unidas a la membrana, las partículas son ingeridas
mediante pseudópodos e incluidas en una vesícula ligada a la membrana llamada vacuola
fagocitaria o fagosoma.
Posteriormente los fagosomas y lisosomas se unen dando lugar a los
fagolisosomas y así la partícula ingerida se expone al efecto degradativo de los enzimas
lisosomales, cuya actividad es óptima a un pH de alrededor de 5.0
14.5.3Mediadorescitolíticosenmacrófagos
Los principales mecanismos por los que los macrófagos desarrollan finalmente su
capacidad citolítica son:
1. Liberación de enzimas lisosómicas
2. Metabolitos reactivos de oxígeno
3. La formación de óxido nítrico (NO)
4. Producción de TNF–alfa
5. Producción de péptidos anti-microbianos
6. Producción de lactoferrina
169
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Visión general donde se observa que los macrófagos forman parte de la respuesta
inmune innata y la respuesta adaptativa en sus dos vías, humoral y celular.
170
UNIDADTEMÁTICAXV
TOLERANCIAINMUNOLÓGICA
AutoinmunidadHumana
15.1Introducción
Se define la tolerancia como la ausencia específica de respuesta inmune frente a
un antígeno, ya sea propio o extraño, inducida por el contacto previo con dicho antígeno.
Se trata de un estado activo (no es una simple ausencia de respuesta), dotado de
especificidad y de memoria.
Los antígenos que inducen este estado de tolerancia se denominan tolerógenos,
para distinguirlos de los que provocan respuesta inmune (inmunógenos).
La tolerancia se puede desarrollar de un modo natural, como cuando un animal en
desarrollo se vuelve incapaz de responder a sus propias moléculas (autototolerancia).
Cuando este sistema falla, se producen patologías por Autoinmunidad.
La tolerancia inducida experimentalmente es un estado de ausencia de respuesta a
un antígeno que normalmente sería inmunogénico. Para ello, como veremos, el antígeno
ha de ser administrado bajo ciertas condiciones.
Propiedades de la inducción de la tolerancia
-
La tolerancia es un estado adquirido ("aprendido"), no innato
-
Que se induce más fácilmente en linfocitos inmaduros
-
Que se induce cuando no hay señal coestimulatoria
-
y que requiere que el antígeno persista para que dicho estado permanezca
A continuación desarrollaremos cada uno de estas propiedades de la inducción de
la tolerancia, aludiendo a experimentos históricos que fueron revelando estos aspectos.
-
La tolerancia es un estado aprendido o adquirido
-
La tolerancia se induce mejor en linfocitos inmaduros
-
La distinción entre inmunidad y tolerancia depende de que el linfocito
reciba o no una señal coestimulatoria
-
El mantenimiento de la tolerancia depende de la persistencia del antígeno
La persistencia del antígeno juega un papel esencial en el mantenimiento de la
tolerancia: cuando la concentración del antígeno cae por debajo de cierto umbral, se
recupera la capacidad de respuesta. Ello se debe a que se originan nuevos linfocitos a
partir de sus precursores de los órganos linfoides primarios.
Los principales factores que afectan a la tolerancia experimentalmente inducida
son el estado del antígeno, su dosis y vía de entrada, y el estado de los linfocitos.
1. Vía de entrada
-
Las rutas de entrada que mejor inducen tolerancia son las de
administración oral y la intravenosa.
-
La tolerancia oral puede que haya evolucionado para evitar reacciones
contra proteínas ingeridas necesarias para la nutrición.
La administración intravenosa tiene más probabilidades de inducir tolerancia que
la subcutánea.
173
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
2. Estado del antígeno
Los antígenos solubles inducen mejor la tolerancia que los particulados. Parece
que ello se debe a que cuando son engullidos por las células presentadoras, éstas no se
activan, por lo que no expresan moléculas coestimulatorias como la B7. Cuando estas APC
presentan el antígeno a los linfocitos T, éstos no reciben esa segunda señal, lo que induce
el estado de anergia clonal.
Este hecho se está intentado aprovechar a la hora de diseñar vacunas contra
alergias o enfermedades Autoinmunes, administrando formas solubles del alergeno o
autoantígeno.
3. Dosis del antígeno
Dosis muy altas o muy bajas del antígeno pueden inducir estado de tolerancia,
existiendo lo que se denomina como zona de tolerancia a dosis bajas y zona de tolerancia
a dosis altas.
Por lo tanto, a la hora de la vacunación es esencial ajustar correctamente las dosis
para lograr el efecto deseado. La existencia de la zona de tolerancia a dosis bajas se puede
aprovechar clínicamente para la desensibilización alérgica: se inyecta al individuo dosis
repetidas a baja concentración del alergeno para el que está sensibilizado; con ello se
puede inducir tolerancia a las dosis normales de dicho alergeno, evitando los síntomas de
esa hipersensibilidad inmediata.
4. Susceptibilidad de las células T y B
Parece ser que existe una susceptibilidad intrínseca diferente para la tolerancia en
los linfocitos T y B.
Las células T se vuelven tolerantes pronto y se mantienen así durante más tiempo
que las células B.
Sin embargo, como la mayoría de las células B requieren in vivo la ayuda de las
células T, en última instancia la respuesta humoral y su correspondiente tolerancia
tendrían una cinética determinada por el estado de capacidad de respuesta de los
linfocitos T.
Con las técnicas de Ingeniería Genética es posible "diseñar" ratones de laboratorio
que portan genes previamente clonados bajo el control de promotores adecuados
(ratones transgénicos). Esto permite estudiar de modo directo la autotolerancia, ya que el
gen introducido se expresa en fases tempranas del desarrollo, y por lo tanto podemos
comprobar el efecto de que el sistema inmune entre en contacto temprano con
determinadas moléculas. La proteína codificada por el gen introducido es tratada por el
sistema inmune como un autoantígeno, y sus efectos se pueden estudiar sin los métodos
traumáticos y llenos de artefactos que existían antes de la llegada de estas técnicas
transgénicas.
Desde el punto de vista de cómo se logra el estado funcional de tolerancia, se
pueden distinguir varios tipos de mecanismos:
174
-
Delección clonal: eliminación física de las células (auto)-reactivas en algún
momento de su proceso de maduración.
-
Aborto clonal: bloqueo de la maduración/diferenciación de la célula
inmadura.
AutoinmunidadHumana
-
Anergia clonal: inactivación funcional del linfocito maduro.
-
Ignorancia clonal: clones de linfocito T o B autorreactivos potencialmente
funcionales, pero que no llegan a activarse porque el auto-antígeno está en
muy pequeña cantidad (ejemplo: idiotipos de Ig o de TCR) o está
secuestrado en órganos inmunológicamente privilegiados.
Desde el punto de vista de dónde se produce la inducción de tolerancia, se puede
distinguir entre tolerancia central y tolerancia periférica.
Tolerancia central: la que ocurre en los órganos linfoides primarios con los
linfocitos inmaduros. Este proceso debe de estar ocurriendo continuamente, ya que
también lo está la producción de linfocitos T y B.
Pero esta tolerancia central no debe de ser la única, ya que es difícil imaginar que
todos los posibles auto-antígenos lleguen al timo y a la médula ósea durante la
maduración de los linfocitos T y B. Dada la gigantesca variedad de receptores que puede
lograrse por los mecanismos aleatorios genéticos, cabe pensar que algunos linfocitos T y B
inmunocompetentes contengan receptores para antígenos propios que no fueron
presentados durante su educación (maduración). Se habla entonces de que deben de
existir también mecanismos de inducción de tolerancia periférica.
15.2ToleranciacentralenlinfocitosT
Parece ser que los autoantígenos secretados por diversos órganos y tejidos llegan
al timo, donde son internalizados y presentados por macrófagos y células dendríticas a los
timocitos dobles positivos (CD4+ CD8+); es aquí cuando se produce la selección negativa,
en la que los clones autorreactivos son eliminados (delección clonal).
El estado de diferenciación del timocito (linfocito inmaduro) es determinante para
esta delección. Esto puede deberse a que en este estado inmaduro los auto-antígenos
desencadenan vías de transducción de señal diferentes a las de los linfocitos T maduros.
175
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
15.3Toleranciaperiférica(postímica)delinfocitosT
Algunas células T potencialmente autoagresivas logran escapar de la selección
negativa del timo, por lo que el sistema inmune posee mecanismos para evitar su acción.
En experimentos con ratones transgénicos se ha visto que existe tolerancia periférica por
varios mecanismos:
Delección periférica de linfocitos Tc autorreactivos en órganos inmunoprivilegiados
(globo ocular, ovario, testículos). Las células de estos tejidos expresan CD95L, que al unirse
al CD95 del Tc le provocan la apoptosis.
Anergia clonal, por ausencia de la señal coestimulatoria (cuando la APC carece de
moléculas B7).
15.4ToleranciacentraldelinfocitosB
Existe evidencia de que existe tolerancia central por delección clonal de linfocitos B
inmaduros (mIgM+) durante su maduración en la médula ósea. Las células B inmaduras,
una vez que contactan con el autoantígeno en la superficie de células propias, detienen su
desarrollo y mueren por apoptosis al cabo de 1-3 días, normalmente antes de salir de la
médula Por otro lado, los linfocitos B inmaduros que unen antígeno propio soluble
quedan anérgicos, al bajar el nivel de mIgM y aumentar el de mIgD.
15.5ToleranciaperiféricadelinfocitosB
Son varios los mecanismos que se han estudiado:
Delección clonal de linfocitos B maduros en periferia (por apoptosis) al reconocer
moléculas de membrana propias.
Anergia clonal cuando los receptores del linfocito B tienen un alto grado de
ocupación: cuando hay altas concentraciones de un antígeno soluble monomérico, se
inducen en las células B un cambio importante: baja notablemente el número de IgM de
membrana, lo que condiciona que sean incapaces de interaccionar adecuadamente con
los linfocitos TH, induciéndose un estado de anergia. Además, su vida media desciende a
sólo 3-4 días, en comparación con las 4-5 semanas que dura una célula B periférica
normal.
176
UNIDADDIDÁCTICAXVI
FILOGENIASISTEMAINMUNE
AutoinmunidadHumana
16.1Introducción
Todos los organismos, ya sean uni o pluricelulares, y más o menos complejos,
tienen mecanismos para defenderse de posibles ataques de patógenos y de invasiones
externas. Estos mecanismos de defensa presentan diferencias significativas a lo largo de la
escala filogenética, tendiendo hacia una mayor complejidad y potencia de las respuestas
de defensa y hacia un reconocimiento específico de los patógenos, pero manteniendo los
sistemas de defensa presentes en especies menos evolucionadas.
El primer mecanismo de defensa, y el más efectivo, es el impedir la entrada de los
patógenos gracias al desarrollo de barreras físicas y/o químicas. Este tipo de barreras se
encuentran en todos los seres vivos, con características peculiares dependiendo de qué
organismo se trate. Así encontramos las cubiertas de las plantas, la pared en las bacterias,
el exoesqueleto en los insectos, la piel en los mamíferos, etc.
Junto a estas barreras, los animales, tanto invertebrados como vertebrados,
presentan un segundo nivel de complejidad, presentando ya un sistema inmunitario
encargado de la defensa. En el caso de los invertebrados, éstos poseen únicamente un
Sistema Inmune Innato, donde participan componentes celulares (células con capacidad
fagocítica), y componentes solubles o humorales.
Únicamente los animales vertebrados tienen un tercer nivel de complejidad, el
denominado Sistema Inmune Adaptativo o Adquirido, gracias a que poseen linfocitos T y
B y Anticuerpos. Entre sus características fundamentales, que les diferencian de los
animales invertebrados, están la capacidad para reconocer de forma específica un
antígeno (debido a la gran diversidad de receptores distintos en la superficie de los
linfocitos T y B); la posibilidad de recordar exposiciones previas a un antígeno (memoria); y
la de responder de forma más eficaz después de ponerse de nuevo en contacto con ese
mismo antígeno (maduración de la respuesta inmune).
179
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
16.2Mecanismosdedefensa
16.2.1Barreras
Los animales vertebrados presentan barreras físico-químicas, que al igual que el
resto de seres vivos, intentan impedir la entrada de patógenos. La variedad de vertebrados
que existe condiciona el tipo de barrera que se desarrolla, dependiendo de si es un pez,
un anfibio, un ave, o un mamífero. Entre las barreras, la más importante es la piel que
recubre la mayor parte del cuerpo del animal, revestida con escamas, con plumas, con
pelos, etc... Alrededor de los orificios naturales, también se van a constituir elementos de
defensa, como son la formación de moco, el reflejo de la tos y estornudo, cilios del
epitelio respiratorio, compuestos enzimáticos como la lisozima (presente en saliva y en
lágrimas). Otros elementos que participan en la defensa son sustancias antimicrobianas
como la espermina del semen, el establecimiento de flora microbiana intestinal, el pH
ácido del estómago, etc...
16.2.2Sistemainmuneinnato
Celular inespecífico. Los animales vertebrados mantienen el sistema inmune
presente en invertebrados, con células fagocíticas inespecíficas, pero incrementan la
diversidad de este tipo celular, y están mejor caracterizadas. De esta manera se
encuentran no sólo macrófagos, sino también neutrófilos, que van a jugar un papel
fundamental también como células fagocíticas, junto a eosinófilos, basófilos y mastocitos,
Junto a los macrófagos, como células fagocíticas y células presentadoras de
antígeno, los vertebrados poseen otras células accesorias como son las células dendríticas
interdigitantes y las células dendríticas foliculares. Dentro de la citotoxicidad natural, los
animales vertebrados poseen células “natural killer” (NK).
16.2.3Humoralinespecífico
Con respecto al complemento, a partir de los ciclóstomos (que sólo poseen C3 y
sólo pueden activar la cascada por la vía alternativa), se han caracterizado otros factores
que participan en la activación de la cascada clásica en tiburones, peces, anfibios, aves y
mamíferos. Los vertebrados también poseen otras sustancias con capacidad opsonizante
como las proteínas de fase aguda (proteína C reactiva), similares a las descritas en
invertebrados, lectinas solubles, y gran cantidad de factores con actividad antimicrobiana.
Dentro del Sistema Inmune Innato de los vertebrados, se han caracterizado
distintas familias proteicas que intervienen en el reconocimiento de patógenos,
interactuando con sustancias presentes en una gran variedad de patógenos, lo que se ha
denominado como “Reconocimiento de patrones”.
También se encuentran gran cantidad de citocinas como las interleucinas y las
quimiocinas, producidas en su mayoría por linfocitos y macrófagos, que participan en las
respuestas inmunitarias (induciendo diferenciación celular, proliferación, inhibición,
actividad quimiotáctica, etc.), y también sobre otros sistemas (hematológicos, nervioso,
endocrino)
16.2.4Sistemainmuneespecíficooadquirido
Los vertebrados son los únicos animales que poseen el sistema inmune adquirido
o específico.
180
AutoinmunidadHumana
16.2.5Componentecelularespecífico
Los animales vertebrados presentan elementos celulares más evolucionados
(linfocitos T y B), con receptores específicos en su membrana, que van a permitir el
reconocimiento de una gran diversidad de estructuras antigénicas, con capacidad para
recordar exposiciones previas (memoria) y de responder de forma más efectiva en
segundas o posteriores exposiciones al mismo antígeno (maduración de la respuesta).
Evolución de órganos linfoides. La existencia de linfocitos T y B en los animales
vertebrados, está asociado con la presencia de órganos linfoides dedicados a la
producción o diferenciación de estas células. Sin embargo, aunque se encuentran tejidos
y órganos linfoides en todos los vertebrados, éstos sufren una gran evolución desde los
peces hasta los mamíferos, tendiendo hacia un mayor grado de complejidad. Mientras que
se han encontrado agregados linfoides asociados al intestino en todos los animales
vertebrados, el timo se encuentra únicamente a partir de los tiburones, y se mantiene ya a
lo largo de toda la escala filogenética como órgano linfoide primario de linfocitos T. Lo
mismo ocurre con el bazo, que se encuentra en todos los animales vertebrados, excepto
en los agnados.
Con respecto a las células progenitoras, se ha visto que se necesita una correcta
estructura ósea para el desarrollo de la médula ósea y ésta no apareció hasta que los
vertebrados se adaptaron al medio terrestre. Así los peces no tienen médula ósea,
mientras que los anfibios tienen ya restos de tejido linfoide en sus huesos, siendo la
médula ya totalmente funcional en anfibios (anuros), reptiles, aves y mamíferos. El riñón,
en la porción del pronefros o riñón anterior, se comporta como órgano linfoide primario
en peces y algunos anfibios, supliendo la carencia de médula ósea y nódulos linfoides en
estos animales. La médula ósea también ejerce de órgano linfoide primario de linfocitos B
en gran parte de los animales vertebrados. Como excepciones se encuentran las aves,
cuyo órgano linfoide primario para células B es la Bolsa de Fabricio (área especializada de
tejido linfoide intestinal), y en ovejas y cerdos, donde además de la médula ósea, se han
implicado a las placas de Peyer del intestino.
Como estructuras linfoides más organizadas aparecen más tarde en la escala
filogenética los ganglios linfáticos, constituidos por folículos primarios de células B,
rodeadas de linfocitos T. Aparecen ya bien definidos a partir de los anfibios anuros, y se
encuentran en el resto de animales vertebrados, aunque con ciertas diferencias entre ellos.
Mientras que los anfibios presentan linfocitos alrededor de capilares sinusoides, los
reptiles tienen primitivos nódulos linfoides alrededor de grandes vasos como aorta y cava,
y las aves presentan unas formaciones linfoides equivalentes a los nódulos pero que
carecen de cápsula.
Únicamente en aves y mamíferos, animales homeotermos de sangre caliente,
surgen los centros germinales o folículos linfoides secundarios en los órganos linfoides.
Como bacterias y virus se multiplican bien a esas temperaturas, es probable que haya sido
necesario el desarrollo de una estructura que permita la eliminación más efectiva y rápida
de estos patógenos en estos animales. En estos centros germinales se produce una
correcta cooperación entre linfocitos T y B, la generación de linfocitos de memoria, y la
incorporación de mutaciones en los genes de las Inmunoglobulina por un mecanismo
denominado Hipermutación Somática, que incrementa la afinidad del Anticuerpo por el
antígeno.
181
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
16.2.6Componentehumoralespecífico:Anticuerpos
Los animales vertebrados son los únicos animales capaces de generar Anticuerpos
específicos frente a una gran diversidad de patógenos. Con respecto al número y tipo de
Inmunoglobulina que se encuentran en ellos, se observa una evolución hacia una mayor
variedad y complejidad de los Anticuerpos en la escala filogenética, siendo los mamíferos
los que mayor variedad de clases de Inmunoglobulina poseen.
16.2.7GenesdeIGS,delTCRydelCMH
La manera en que las moléculas de Inmunoglobulina y el receptor de la célula T
están codificadas por segmentos génicos, así como el tipo y estructura de estos
segmentos, se encuentran conservados en los vertebrados en toda la escala filogenética.
Los vertebrados (excepto los agnatos) presentan segmentos génicos V, (D), J y C, que
deben de reagruparse para dar lugar finalmente al gen de la cadena pesada (Figura 16.8)
o ligera de las Inmunoglobulina, o a cada una de las cadenas del receptor del linfocito T.
Los mamíferos son los animales vertebrados que presentan una mayor variedad de
clases de Anticuerpos distintos y los que pueden realizar mejor una adecuada maduración
de las respuestas inmunitarias.
Moléculas de Histocompatibilidad. Los genes que codifican las moléculas del
complejo principal de histocompatibilidad (CPH) se han encontrado en todos los
vertebrados.
Gen ancestral común. El grado de conservación de la estructura en segmentos
génicos V, D, J, C, en los animales vertebrados a lo largo de la escala filogenética, así como
la existencia de diversas proteínas que comparten homología estructural con el dominio
plegado de las inmunogloblinas (forman parte de la “superfamilia de las
Inmunoglobulina”), sugieren la existencia de un gen ancestral que pudiera dar orígen a
los diversos miembros de la superfamilia. En cuanto al origen de los genes de los
Anticuerpos y del receptor del linfocito T, podrían haberse originado a partir de la
segmentación de un exón que codificaba un único dominio V, en elementos separados V y
J para dar lugar a una proteína tipo cadena ligera. Esto pudo ser seguido por una segunda
segmentación que originase las regiones D, y posteriores diversificaciones y participación
de trasposones o mecanismos de recombinación intragénica, permitiría originar la
variedad de segmentos génicos de las Igs y de los receptores de los linfocitos T.
182
UNIDADDIDÁCTICAXVII
MÉTODOSBASADOSENUNIÓNANTÍGENO‐ANTICUERPO
AutoinmunidadHumana
17.1Introducción
Gran parte de los progresos alcanzados por la biología moderna se deben al
perfeccionamiento de los métodos analíticos de medida. La introducción de los
procedimientos basados en las reacciones inmunológicas ha representado un importante
avance en el análisis de sustancias de interés en biología animal y vegetal difíciles de
medir empleando los métodos bioquímicos habituales.
Dentro de los procedimientos inmunológicos, los más útiles y prácticos son
aquellos que se basan en la especificidad de la unión Ag-Ac. La propiedad que tienen las
Igs de unirse a un Ag, la especificidad de esta unión y el hecho de que pueda ser
visualizable por los fenómenos de precipitación, aglutinación y otros mecanismos
indirectos (marcaje con fluoresceína, con radioisótopos o con enzimas) hace que estos
métodos se empleen ampliamente.
Existen diversos métodos basados en procedimientos distintos para visualizar la
unión Ag-Ac. Así tenemos:
1. Técnicas de aglutinación. Cuando el antígenos e encuentra unido o
formando parte de células, bacterias o partículas, la reacción Ag-Ac se
puede detectar y cuantificar por el aglutinado celular o bacteriano formado.
2. Técnicas de fluorescencia y citometría de flujo. Para la realización de
estas técnicas el Anticuerpo se marca con un fluorocromo detectándose la
formación del complejo Ag-Ac por la fluorescencia emitida.
3. Técnicas de radioinmunoensayo. En estas técnicas al Anticuerpo se une
un isótopo radiactivo siendo posible la cuantificación del complejo Ag-Ac a
través de la radiactividad emitida.
4. Cromatografía de afinidad. La especificidad de la unión Ag-Ac puede
utilizarse para obtener Acs y Ags puros.
5. Inmunoprecipitación e inmunoblotting. Permite detectar la presencia y
cantidad de antígenos y Anticuerpos específicos.
17.2Técnicasdeprecipitación
Para la realización de estas técnicas se requiere que tanto el Ac como el Ag se
encuentren en un medio fluido en el que sea posible la precipitación del complejo Ag-Ac.
Existen diferentes modalidades siendo las principales:
1. Técnica de precipitación propiamente dicha.
2. Técnica de difusión radial de Ouchterlony.
3. Técnica de inmunoelectroforesis.
4. técnica de difusión radial simple de mancini.
17.2.1Técnicadeprecipitación
El complejo Ag-Ac precipita espontáneamente o por centrifugación cuando la
proporción de Ags y Acs de la mezcla es equivalente. El esquema de los distintos tipos de
complejos formados al mezclar, en tubos de ensayo, soluciones con diferentes cantidades
de antígenos a los que se añaden igual cantidad de un anti­suero. La precipitación es
185
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
máxima allí donde la proporción entre ambos es óptima (parte central de la curva), pero
va disminuyendo a medida que predomine el Ac o el Ag (izquierda y derecha de la curva
respectivamente) Este tipo de reacción no es muy utilizado al requerirse grandes
concentraciones de antígeno y de Anticuerpo para poder medir el precipitado formado.
17.2.2TécnicadedifusiónradialdobledeOuchterlony
Esta técnica se realiza en placas de agar. En uno de estos pozos se coloca el suero
o muestras a investigar y en el resto se coloca el Anticuerpo preparado frente a la
sustancia que se quiere identificar. Cuando difunden, ambos sistemas se encontrarán y se
formará en la zona de equivalencia el complejo Ag-Ac correspondiente que se hace visible
en forma de una línea de precipitación. En una preparación que contenga varios
antígenos, se obtendrán múltiples líneas de precipitado.
La técnica de Ouchterlony permite identificar sustancias según la forma de unirse
las líneas de precipitación de dos o varios sistemas.
17.2.3Técnicadeinmunoelectroforésis
La inmunoelectroforesis es una técnica que se realiza en dos fases. Primero se
separa la mezcla de Ags por electroforesis y posteriormente el antígeno que se desea
detectar se hace reaccionar con un Anticuerpo específico colocado en un pocillo lateral.
Por difusión llegan a encontrarse los antígenos y el antisuero, apareciendo el complejo
Ag-Ac visible en forma de líneas de precipitación que pueden ser estudiadas por
comparación con un sistema estándar. En Inmunología clínica, esta técnica puede
utilizarse en la identificación de las proteínas de mieloma.
17.2.4TécnicadedifusiónradialsimpledeManzini
Esta técnica se basa en la difusión de un antígeno colocado en un pocillo en un gel
de agarosa que lleva incorporado un Anticuerpo específico. Este anillo de precipitación es
fácilmente visible y las concentraciones antigénicas están en relación directa con el área
del círculo de precipitación. Al difundir el antígeno se genera un gradiente de
concentración desde el pocillo donde se ha colocado. Cuando la concentración del
antígeno es la adecuada (zona de equivalencia) el inmunocomplejo se insolubiliza y se
forma un anillo de precipitación.
186
AutoinmunidadHumana
17.3Técnicasdeaglutinación
En estas técnicas se hacen visibles los complejos Ag-Ac por la aglutinación que
producen los Anticuerpos cuando el Ag forma parte o se ha unido artificialmente a la
superficie de glóbulos rojos, plaquetas, leucocitos, partículas de látex, etc. Normalmente
se utilizan glóbulos rojos (hemaglutinación) o partículas de látex.
17.3.1Hemaglutinacióndirecta
La presencia de antígenos en la superficie de los glóbulos rojos se puede detectar
por la hemaglutinación producida cuando se añade un antisuero con Anticuerpos frente a
dichos antígenos.
Esta técnica se emplea habitualmente para la identificación de los grupos
sanguíneos y Rh, para lo cual a la sangre heparinizada se le añaden los antisueros
correspondientes: anti- A, anti-B o anti-AB (todos ellos anti-Rh negativos). Habrá
aglutinación cuando los glóbulos rojos posean la especificidad del antisuero añadido. De
igual manera se procede con antisueros anti-Rh para la determinación de los distintos
grupos Rh.
17.3.2Hemaglutinaciónindirecta
Se basa en el principio de la inhibición de la hemaglutinación. Para su realización
se precisan glóbulos rojos a los cuales se les ha unido la misma sustancia que se desea
detectar o cuantificar. Si estos glóbulos rojos son puestos en presencia de Anticuerpos
preparados frente a dicha sustancia se producirá su aglutinación. Por el contrario, cuando
se añade un suero problema que contiene la sustancia a cuantificar entonces los
Anticuerpos se unirán a dicha sustancia y no a los glóbulos rojos. En este caso no se
producirá la hemaglutinación. Por tanto, aglutinación (+) indica ausencia de la sustancia a
estudiar, y aglutinación (-) indica presencia de la misma. La medida de gonadotrofina
coriónica (HCG) para el diagnóstico de embarazo puede realizarse por esta técnica.
17.4Técnicasdeinmunofluorescencia
La fluorescencia es una propiedad de ciertas moléculas que, al ser irradiadas con
energía electromagnética de longitud de onda adecuada, emiten radiación de longitud de
onda característica permitiendo su cuantificación.
Las moléculas de un colorante fluorescente absorben luz en una longitud de onda
y convierten la luz absorbida de alta energía (longitud de onda más corta) en luz de
menor energía (longitud de onda más larga). Cada fluorocromo tiene un espectro de
emisión y excitación característico; si se utilizan dos con el mismo espectro de excitación
pero distinto espectro de emisión, se pueden medir dos características al mismo tiempo
(fluorescencia de dos colores).
La inmunofluorescencia se utiliza esencialmente en la detección de
autoAnticuerpos y Anticuerpos contra antígenos de superficie de células y tejidos. Para
ello se emplean Anticuerpos preparados frente a la proteína que se desea detectar
marcados con moléculas fluorescentes (Figura 17.6). Se aprecia si hubo unión del
Anticuerpo con el antígeno por la fluorescencia emitida, que se observa bajo microscopio
de luz ultravioleta. Este procedimiento (Inmunofluorescencia directa) tiene la limitación del
marcaje con un fluorocromo de cada uno de los Anticuerpos necesarios para cada una de
las sustancias a investigar. Para evitar esto, lo que se hace es tratar el tejido o células con
187
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
antisueros anti-antígeno producidos, por ejemplo, en conejo y secundariamente antiInmunoglobulina marcadas con un fluorocromo (Inmunofluorescencia indirecta)
17.4.1 Citometriadeflujo
La técnica de inmunofluorescencia se suele utilizar en el estudio de poblaciones de
células de sangre periférica. Actualmente el análisis de una suspensión de células vivas
marcadas con un fluorocromo se realiza mediante un citómetro de flujo. La suspensión
celular se hace circular en forma de gotas microscópicas. Las células pasan por un campo
de detección atravesado por un potente rayo láser que produce la dispersión de la luz y la
activación de la fluorescencia. Mediante sensores específicos se analizan y cuantifican las
poblaciones en estudio en función de sus propiedades fisicoquímicas y del marcaje
efectuado. Para la separación celular este aparato lleva acoplado un sistema que carga
eléctricamente las células y con placas deflectoras se realiza su separación. Además de
basarse en la detección de la fluorescencia emitida por las células marcadas, tambien lo
hace en otras propiedades diferenciales de las células en estudio como tamaño (FSC),
complejidad (SSC), etc.
La señal producida como consecuencia de la excitación del fluorocromo, permite
conocer el porcentaje de células reconocido por el Anticuerpo monoclonal empleado.
Como consecuencia se observan imagenes en dos dimensiones (Dot-Plot) o en una
dimensión (Histograma) en las que se distinguen las diferentes poblaciones celulares
marcadas.
La puesta a punto de las técnicas de citofluorometría, en las que se conjuga los
avances de informática, rayos láser y Anticuerpos monoclonales permite el análisis
fenotípico y funcional de las células T, B y de todas aquellas células de las que se disponga
de un antisuero que las identifique.
Marcadores de linfocitos B. Para cuantificar los linfocitos B totales se utiliza el
marcador CD19. Por otro lado, en los linfocitos B activados se pierde la expresión de las
moléculas CD21, CD22 y CD24, hay un incremento en la expresión de moléculas HLA-DR y
de receptores de linfocinas (por ejemplo el receptor de la IL-2) y aparecen marcadores
nuevos, como el CD23, ausente en linfocitos B en reposo.
Marcadores de linfocitos T. En este caso se utilizan los marcadores CD3, CD4 y CD8
presentes de forma específica en linfocitos T totales y en la subpoblaciones de células T de
colaboración y citotóxicas/supresoras respectivamente. En el proceso de activación celular
T se expresan nuevas moléculas de superficie, son principalmente receptores para factores
de crecimiento y proliferación celular. Entre estos nuevos antígenos de activación
expresados en la superficie celular se incluyen: a) receptores de interleucinas (como la
molécula CD25 que corresponde a la cadena p55 del receptor de la IL-2); b) receptores de
la insulina y de la transferrina (CD71); c) antígenos del Complejo Mayor de
Histocompatibilidad (CMH) clase II, que no están presentes en linfocitos T en reposo; y d)
una gran variedad de moléculas de superficie, cuya función no es totalmente conocida
(por ejemplo, CD26, CD29, VLA-2, CD69).
n(Ac)+c(Ag) + m(Ag*)
<--->
h(Ag-Ac)+j(Ag*-Ac)+K(Ag*)+I(Ag)
En donde: Ac: Anticuerpo; Ag: Antígeno (sustancia a cuantificar); Ag*: Antígeno
marcado con un isótopo; Ag-Ac: Complejos de Anticuerpos y antígenos no marcados y
Ag*-Ac: Complejos de Anticuerpos y antígenos marcados
188
AutoinmunidadHumana
17.5Técnicaderadioinmunoensayo
El radioinmunoensayo (RIA) se basa en la competencia que se establece, para
unirse a Anticuerpos específicos, entre la sustancia a cuantificar y cantidades conocidas de
la misma sustancia marcada con un isótopo. Al establecerse esta competición resulta que
a mayor cantidad de sustancia a cuantificar, menor será la cantidad de sustancia radiactiva
que se une al Anticuerpo y viceversa.
Los resultados se obtienen al medir la radiactividad de la hormona marcada unida
al Anticuerpo y la de la hormona marcada libre mediante un contador de centelleo. Al
centrifugar, la hormona libre queda en solución y la hormona unida al Anticuerpo forma
agregados fácilmente precipitables. Una vez medida la radiactividad se construye una
curva con los resultados obtenidos con cantidades conocidas de hormona sin marcar y
marcada. A esta curva se llevan los valores obtenidos de los sueros problema y se obtiene
la concentración de la hormona no marcada a investigar.
En el RIA directo, a la fase sólida se une una cantidad conocida de Ac. Diferentes
concentraciones conocidas de antígeno marcado se incuban con una concentración
constante de la muestra de la que se desea conocer la concentración del antígeno en
cuestión. El fundamento y la detección no sufrirían cambios respecto lo anteriormente
comentado. El RIA de inhibición también sería una técnica competitiva de análisis pero lo
que se une a la fase sólida es una cantidad fija de antígeno. Para el proceso de inhibición
se incuba una concentración fija de Anticuerpo marcado frente a una serie de diluciones
de la muestra que contiene el antígeno. Existe una técnica no competitiva que es el
denominado sandwich: Se une un Ac en cantidades constantes a la fase sólida. Una vez
realizado el bloqueo, se añade el antígeno en concentraciones variables. Posteriormente
se añade un segundo Anticuerpo contra el antígeno, pero esta vez marcado. Además del
radioinmunoensayo antes descrito hemos de considerar que, en la actualidad, es cada vez
más frecuente el empleo de Inmunoglobulina marcadas con isótopos radiactivos para su
posterior aplicación en diferentes campos: trazador en determinaciones in vitro de
antígenos específicos, en técnicas inmunorradiohistológicas y técnicas de análisis no
competitivo que pueden ser una alternativa al RIA en la determinación de algunas
moléculas que no pueden ser marcadas directamente con radioyodo, en la detección de
tumores primarios o metastásicos (inmunoescintografía) e incluso la posibilidad de
irradiación local de células neoplásicas (inmunorradioterapia).
Todas las posibilidades anteriormente indicadas se basan en la posibilidad de
marcar el Anticuerpo con radioyodo sin mermar su inmunorreactividad. El marcaje de
proteínas o péptidos con yodo radiactivo I125 ó I132 puede realizarse por diferentes
métodos. La incorporación del yodo a la molécula se realiza en los aminoácidos
aromáticos que forman parte de la estructura de la cadena peptídica: tiroxina, fenilalanina,
triptófano o histidina.
La técnica del radioinmunoensayo posee algunos inconvenientes que derivan de la
necesidad de utilizar isótopos. Además de su peligrosidad y la obligatoriedad de disponer
de instalaciones adecuadas para su utilización, existen isótopos que tienen el
inconveniente de su pronta caducidad.
189
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
17.6Técnicadeenzimoinmunoensayo
Esta técnica, también se conoce como test de ELISA (Enzyme-Linked
Immunosorbent Assay). La identificación de los complejos Ag-Ac, se hace mediante el
empleo de enzimas, bien unidas al antígeno, o bien unidas al Anticuerpo. El test de ELISA
puede ser directo o no competitivo, constando de los siguientes pasos:
a) Se tapiza la placa con el Anticuerpo específico frente al antígeno a
determinar.
b) Se añade la muestra con el antígeno.
c) Se adiciona el Anticuerpo secundario marcado con la enzima que en
presencia de su sustrato da un producto coloreado soluble, este producto
es cuantificado mediante el lector de ELISA e indirecto o competitivo, se
diferencia del caso anterior en que se añaden los Anticuerpos, previamente
incubados con la muestra, los Anticuerpos que no se han unido a los
antígenos de la muestra lo harán a los antígenos de los pocillos Como
enzimas se suelen utilizar la peroxidasa, la galactosidasa o la glucosa
oxidasa.
Esta técnica se utiliza para la medida de hormonas, antígenos de la hepatitis y
otras muchas sustancias que se encuentran a muy bajas concentraciones.
Una variante de esta técnica de gran utilidad se conoce como test en fase sólida y
está orientada a la determinación de Anticuerpos frente a un determinado antígeno. Para
ello el antígeno se encuentra fijo a un soporte (por ejemplo tubo de plástico). Al añadir la
muestra con el posible Anticuerpo se unirá y podrá ser detectado añadiendo antiInmunoglobulina marcadas con el enzima.
Otra variante de las aplicaciones inmunoenzimáticas es cuando el antígeno se
encuentra fijo en células o tejidos. Al igual que hemos visto en el apartado de
inmunofluorescencia indirecta, en este caso también se emplean dos Anticuerpos. El
primero, con actividad frente a los antígenos a estudiar, y el segundo, que va dirigido
frente al primero y que actúa de puente con el complejo portador de la enzima. Cuando la
enzima es la peroxidasa, este complejo suele ser una peroxidasa-antiperoxidasa (PAP).
La diferencia principal entre las técnicas de RIA y ELISA es que la primera utiliza
como marcador un isótopo y la segunda la actividad de un enzima, así el RIA directo y el
ELISA competitivo serían equivalentes, y también existiría ELISA de inhibición y ELISA en
Sandwich. Existen inmunoensayos que se denominan homogéneos en los cuales no es
necesario la separación de los inmunocomplejos de los reactivos libres. Son técnicas
muchas de ellas patentadas por diferentes firmas comerciales.
17.7Técnicasnefelométricas
Estas técnicas se basan en la detección de los complejos Ag-Ac, por la refracción
que dichos complejos producen sobre rayos de luz que se hacen pasar por el tubo con el
antígeno y el Anticuerpo correspondiente. Habitualmente se utilizan rayos láser y se
establece una relación entre la cantidad de luz que llega y la cantidad de complejos
formados. Este procedimiento es rápido y sensible y se está utilizando en la actualidad,
sobre todo, para la cuantificación de proteínas en suero y en otros líquidos biológicos.
190
AutoinmunidadHumana
17.8Seleccióndecélulasunidasaunanticuerpo
En la actualidad disponemos de varios métodos para seleccionar células a las que
previamente se ha unido un Anticuerpo. La adición de complemento elimina dicha
población celular (selección negativa), es la denominada técnica de inmunotoxicidad.
La separación inmunomagnética se basa en la interacción entre antígenos celulares
superficiales y Anticuerpos unidos a bolas magnéticas. La aplicación de un campo
magnético permite separar las células unidas a las bolas (selección positiva) de las células
no unidas (selección negativa). Es un método fácil, rápido y no muy costoso. Este método
presenta muchas aplicaciones no sólo en Inmunología sino también en Microbiología,
utilizando bolas unidas a Anticuerpos frente a un determinado microorganismo; en
Biología Molecular para aislamiento de DNA y mRNA utilizando bolas a las que se adsorbe
el DNA y bolas unidas a una secuencia de oligonucleótidos respectivamente. También se
pueden usar para la purificación de proteínas si se unen las bolas a Anticuerpos
específicos.
La separación de células puede realizarse mediante el FACS (Fluorescence activated
cell sorting) en la que además de los dispositivos de citometría ya mencionados se
dispone de mecanismos de separación celular en función de la fluorescencia emitida por
las células marcadas con Anticuerpos. Esta es la técnica que actualmente ofrece mejores
resultados.
17.9 Técnicas usadas en el aislamiento de anticuerpos o
antígenospuros
Esta técnica es ampliamente utilizada en Bioquímica e Inmunología. Puede
aplicarse en el aislamiento de una población pura de Anticuerpos. Para ello se prepara un
inmunoabsorbente en fase sólida, que es un antígeno unido covalentemente a un soporte
inerte, como por ejemplo bolitas de dextrano entrecruzadas. El inmunoabsorbente, se
coloca en una columna y la mezcla de Anticuerpos se hace pasar a través de él bajo
condiciones fisiológicas. Los Anticuerpos específicos para el antígeno permanecen unidos
a la columna, y aquellos que no se unen son eliminados mediante lavado. En el segundo
paso, se eluye la columna, usando un tampón de elución que disocia la unión antígenoAnticuerpo (por ej., acetato a pH 3.0) para obtener el Anticuerpo que se unió al
inmunoabsorbente. A la inversa, colocando Anticuerpos en la columna se tendrá antígeno
puro. Esta técnica permite obtener otros tipos de moléculas. Así una columna de lectina
absorberá todas las moléculas con determinados residuos azúcar, que pueden eluirse en
un tampón con el azúcar libre, ya que éste compite con la proteína ligada por los sitios de
unión a la lectina.
17.10Inmunoprecipitacióneinmunoblotting
La inmunoprecipitación es una de las técnicas inmunológicas más útiles cuando se
asocia a electroforesis en gel de SDS-poliacrilamida. De este modo se pueden determinar
la presencia y cantidad de un antígeno, el peso molecular relativo de una cadena
polipeptídica, su síntesis y degradación, la interacción con proteínas, ácidos nucleicos u
otros ligandos. La técnica de inmunoprecipitación se divide en cuatro pasos:
1. Marcaje del antígeno (opcional)
2. Lisis de las células para liberar el Ag
191
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
3. Formación del complejo Ag-Ac
4. Purificación de los inmunocomplejos
En la mayoría de los casos el antígeno se marca incubándolo con un precursor
radiactivo aunque muchos antígenos se pueden detectar por medios que no requieren
marcaje directo. El antígeno se extrae de las células mediante lisis. Después, los
Anticuerpos se añaden al lisado y se forman los inmunocomplejos Ag-Ac. Estos se unen
por adsorción a una fase sólida que contiene proteína A.
Los inmunocomplejos se analizan generalmente por electroforesis en gel pero
también pueden ser usados en diferentes técnicas incluyendo estudios enzimáticos, unión
a ligandos, inmunizaciones, inmunoblotting, etc.
Una de estas técnicas es el Western blot que combina la resolución de la
electroforesis en gel con la especificidad de la detección inmunoquímica. Se utiliza para
determinar la presencia y cantidad de antígenos y de Anticuerpos específicos. En la
actualidad es el test confirmatorio más empleado para el diagnóstico del SIDA. Se
emplean antígenos virales obtenidos por cultivo celular. Mediante electroforesis se
separan las diferentes proteínas víricas por su diferente peso molecular. Posteriormente se
transfieren a papel de nitrocelulosa y secundariamente se incuban con el suero problema.
Los Anticuerpos se detectan añadiendo una anti-IgG humana marcada con una enzima
(peroxidasa) que produce una banda coloreada al añadir un sustrato. Esta técnica
identifica Anticuerpos específicos frente a las distintas proteínas del VIH.
17.11Otrastécnicasbasadasenlauniónantígeno‐anticuerpo
Hay otros modos para detectar el complejo antígeno-Anticuerpo una vez que éste
se ha formado, además de los descritos en los apartados anteriores. Son, por ejemplo, las
técnicas basadas en el marcaje de Anticuerpos con ferritina u oro coloidad, de gran
utilidad en microscopía electrónica.
La técnica de Anticuerpos marcados con ferritina se basa en el hecho de que casi el
25% de esta molécula está formada por hierro que, al ser opaco a los electrones, puede
ser detectado en microscopía electrónica. Los Anticuerpos pueden ser combinados a la
ferritina (u otras proteínas) mediante ligandos bivalentes como el 1,3-difluoro-4,6dinitrobenceno o la bencidina bidiazoica entre otros.
La técnica basada en el marcaje de Anticuerpos con oro coloidal y su uso en
microscopía electrónica se basa, al igual que en el caso anterior, en la opacidad de estas
moléculas a los electrones. Estas técnicas son de gran utilidad en inmunohistología e
inmunocitología humana, animal y vegetal.
También están tomando cada vez mayor auge las técnicas quimioluminiscentes. La
quimioluminiscencia consiste en términos generales en la producción química de la luz.
Los marcadores quimioluminiscentes son sustancias capaces de emitir luz cuando, al
absorber la energía de una reacción química oxidativa, son colocadas en un estado de
excitación electrónica. La emisión de luz se produce al volver a su estado inicial y la
energía química absorbida se cede en forma de fotones fácilmente cuantificables con un
fotodetector. Los marcadores quimioluminiscentes constituyen una alternativa al uso de
isótopos radiactivos en el inmunoanálisis, pues los compuestos quimioluminiscentes son
de gran estabilidad y la emisión de luz sólo se produce cuando se provoca la reacción
oxidativa siendo posible almacenar largo tiempo los compuestos luminiscentes.
192
AutoinmunidadHumana
Las técnicas anteriores así como las de inmunofluorescencia, radioinmunoanálisis e
enzimoinmunoensayo pueden realizarse utilizando un sistema de ampliación de las
señales empleando el complejo avidina-biotina. La biotina es una vitamina de bajo peso
molecular, y la avidina es una glicoproteína, contenida en la clara del huevo. La biotina se
une covalentemente al Anticuerpo a través de un grupo amina, carboxilo sulfhidrilo o
tiosil. Varias moléculas de biotina, pueden unirse a una de Anticuerpo y dada la afinidad
biotina-avidina resulta que, cada molécula proteica, se vería unida, a través de la biotina,
con varias moléculas de avidina a su vez unidas al marcador correspondiente.
17.12Técnicasdebiologíamolecularútileseninmunología
Otro grupo de técnicas ampliamente utilizadas en inmunología son de biología
molecular. Una de las más utilizadas es la Southern Blot. Esta técnica consiste en la
separación de fragmentos de DNA previamente obtenidos por digestión con enzimas de
restricción. La separación se hace mediante electroforesis y después este DNA es
transferido a membranas de nylon o nitrocelulosa (blot). Después, para la identificación de
la banda que interesa se realiza un proceso llamado hibrización, en el que la membrana es
"incubada" con un fragmento de DNA complementario al gen de interés (sonda)
previamente marcada, generalmente con un isótopo, lo que permite posteriormente
visualizar mediante autoradiografía la banda en la cual se ha producido unión.
193
UNIDADDIDÁCTICAXVIII
AUTOINMUNIDAD
AutoinmunidadHumana
18.1Introducción
La Autoinmunidad patológica viene definida por reacciones de base inmunológica,
habitualmente persistentes y de larga duración, en las que intervienen antígenos propios
(autoantígenos). Su expresión clínica es la consecuencia de la alteración orgánica o
funcional de las células, u órgano donde reside el antígeno que interviene en la reacción
(enfermedades Autoinmunes órgano-específicas). Cuando complejos de autoantígenoautoAnticuerpos, circulan por la sangre y se depositan en diversos lugares del organismo,
dan lugar a patología a nivel de diversos órganos, y constituyen la base de las
denominadas enfermedades Autoinmunes sistémicas o no órgano especificas. La idea de
Autoinmunidad patológica lleva implícita, la de Autoinmunidad fisiológica o natural. En
efecto todos los individuos, tenemos linfocitos T y linfocitos B con potencialidad
autorreactiva. Sin embargo como ha quedado dicho en el capitulo anterior, existen una
serie de mecanismos que permiten que aquellos linfocitos autorreactivos potencialmente
peligrosos sean eliminados física o funcionalmente.
18.2Criteriosquedefinenlasenfermedadesautoinmunes
No existen unos criterios definidos y aceptados internacionalmente que permitan
incluir como Autoinmune una determinada enfermedad. Sin embargo muchas de las que
actualmente se aceptan como Autoinmunes lo son por combinar algunos o todos de los
criterios que apuntamos a continuación:
-
Presencia en el suero del enfermo de autoAnticuerpos reactivos con
autoantígenos, presentes especificamente en el órgano o en algunas
células del órgano diana de la enfermedad; o autoAnticuerpos contra
autoantígenos distribuidos de forma más general en el organismo.
-
Presencia de autoAnticuerpos fijados en las células o estructuras que sufren
el proceso patológico.
-
Demostración de que dichos autoAnticuerpos juegan un papel patógenico
en la enfermedad correspondiente.
-
Presencia de infiltrados linfocitarios de forma crónica en los tejidos
afectados.
-
Demostración de que los linfocitos T aislados del órgano que sufre el
proceso Autoinmune, pueden ser activados in vitro por el autoantígeno
putativo presentado adecuadamente.
-
Existencia de modelos experimentales espontaneos o inducidos que
remeden la enfermedad correspondiente en el hombre, y en los que se
demuestre que el sistema inmunólogico juega el papel fundamental en su
instauración.
-
Asociación en un mismo paciente de alguna otra enfermedad considerada
de base Autoinmune
-
Mejoría del cuadro clínico con tratamientos inmunosupresores.
-
La observación de que un órgano o tejido transplantado de un individuo
idéntico, es rechazado de forma acelerada por el receptor, confirma el
origen Autoinmune del proceso que llevó a la necesidad de dicho
transplante.
197
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
18.2.1 Factoresgenéticosyenfermedadesautoinmunes
Hoy sabemos que existen factores genéticos que imprimen susceptibilidad para el
desarrollo de enfermedades Autoinmunes y en muchos casos el genotipo del complejo
principal de histocompatibilidad influye en la susceptibilidad a desarrollar determinadas
enfermedades Autoinmunes como se trata en el capitulo HLA y enfermedad. Sin
embargo, el mecanismo que relaciona la asociación de determinados alelos del complejo
principal de histocompatibilidad con susceptibilidad a enfermedades Autoinmunes no esta
aclarado y hay que dejar constancia del carácter incompleto de dichas asociaciones.
Solamente una pequeña fracción de los individuos que presentan un determinado alelo
HLA desarrollará la enfermedad con que dicho alelo se asocia.
18.2.2Factoresambientalesyenfermedadesautoinmunes
La concordancia de gemelos monocigotos para una enfermedad Autoinmune no
supera en ningún caso el 60%. En consecuencia debe haber factores no controlados
genéticamente que intervienen en la expresión de las enfermedades Autoinmunes. A
dichos factores en general les denominamos factores ambientales. Entre ellos destacan
los:
18.2.2.1Agentesinfecciosos
Es frecuente que una enfermedad Autoinmune venga precedida de forma más o
menos próxima de una enfermedad infecciosa. Los agentes infecciosos pueden poner en
marcha una enfermedad Autoinmune actuando de diversas maneras, por ejemplo:
Actuando como superantígenos, pueden mediar la activación policlonal de
linfocitos T y/o B y macrófagos y liberar gran cantidad de citocinas que rescatarian células
anergizadas autorreactivas.
Pueden causar la modificación de un autoantígeno, creándose un neoantígeno
capaz de desencadenar una respuesta que actuaría sobre el autoantígeno.
Virus infectando las propias células linfocitarias podrían destruir o alterar la función
de determinadas poblaciones con capacidad reguladora de la respuesta.
Los Anticuerpos y/o linfocitos T generados en una respuesta inmune contra
componentes de un agente infeccioso, pueden reaccionar en forma cruzada con ciertos
componentes del propio huesped, al presentar estos últimos ciertos epítopos compartidos
con el componente microbiano. Este fenómeno de reactividad cruzada entre
componentes de un huesped y componenetes de un agente infeccioso suele designarse
como mimetismo molecular. El mimetismo molecular como mecanismo de enfermedad
Autoinmune, fue descrito por primera vez, al demostrarse que pacientes con fiebre
reumatica presentaban Anticuerpos que reaccionaban con antígenos del estreptococo y
con el tejido cardiaco.
El mecanismo de mimetismo molecular, es uno de los que en la actualidad tiene
más predicamento para explicar la iniciación del fenómeno Autoinmune. En esta dirección
se han buscado moléculas en agentes infecciosos con epítopos reconocidos por linfocitos
B y que se encuentren también en moléculas propias, y aun más importante moléculas
conteniendo secuencias con los motivos requeridos para poder ser presentados por
determinados alelos de antígenos de histocompatibilidad y que mimeticen peptidos
propios. Epítopos con estas características se han encontrado en moléculas altamente
conservadas en la filogénia, de todas ellas las más analizadas han sido las proteinas de
estrés o de choque térmico (HSP heat shock proteins).
198
AutoinmunidadHumana
Las proteínas de estrés, son producidas por todas las células procariotas y
eucariotas. Existen varias familias de estas proteínas cuya producción se incrementa
rápidamente, en situaciones de estrés o estímulos adversos para la célula (incremento de
la temperatura, desecación, falta de glucosa en el medio, falta de otros nutrientes,
irradiación ultravioleta, radiaciones ionizantes, estímulos inductores de apoptosis en
general). Entre las proteínas de estrés equivalentes de distintos orígenes existe una alta
similitud. La denominada HSP 70 de la E. coli y del hombre tienen un 50% de homologias.
Por otra parte dichas proteínas juegan un papel fundamental en el correcto plegamiento
de determinadas proteínas a las que a veces acompañan temporalmente para
translocarlas de un compartimento de la célula a otro.
En cualquier caso una respuesta inmunológica montada en principio contra
epitopos o peptidos de la proteína de estrés del microorganismo podría reaccionar
cruzadamente con proteínas de estrés propias y colaborar a que se establezca por un
mecanismo de spreading (diseminación)
respuesta contra antígenos propios,
preferentemente contra la proteínas que acompañadas por las proteínas de estrés forman
con ellas complejos moleculares.
Anticuerpos contra varias proteínas de estrés se encuentran en diversas
enfermedades Autoinmunes como diabetes tipo I, enfermedad de Crohn, artritis
reumatoide, lupus eritematoso. Intervienen en el desarrollo de enfermedades
Autoinmunes experimentales, como en la artritis por adyuvante, y posiblemente en
aquellas que se consiguen por la inmunización de animales con extractos proteicos
emulsionados con adyuvante completos.
18.2.2.2Sustanciasquímicas
Ciertas drogas como hidralazina y procainamida, pueden inducir la aparición de
LES y de determinados Anticuerpos antinucleares. Otras como la alfa metil dopa pueden
inducir anemia hemolitica por Anticuerpos de la clase IgG. El halotane y ácido tienílico
Anticuerpos contra el citocromo P450 y hepatopatia. Por otra parte la administración de
cloruro de mercurio a animales de experimentación les induce cuadro de LES con
neuropatía y Anticuerpos antinucleares. En este momento no se conoce con certeza el
mecanismo de actuación de dichas sustancias en el desarrollo del fenomeno, pero una
posibilidad es que modifiquen determinadas proteínas creando neoantígenos y que estos
intervengan en la rotura de la tolerancia para los antígenos propios.
18.2.2.3Factoreshormonales
Las hormonas sexuales femeninas intervienen de forma aun no aclarada en
favorecer la aparición de enfermedades Autoinmunes. De hecho las enfermedades
Autoinmunes son en general mucho más frecuentes en mujeres que en varones. La
relación mujer varón va desde 4:1 para la diabetes tipo I y para la artritis reumatoide, hasta
50:1 para la tiroiditis de Hashimoto, cirrosis biliar primaria y hepatitis Autoinmune clásica.
18.3Clasificacióndeenfermedadesautoinmunes
A. Sintémicas o no específicas de órgano
B. Específicas de órgano
Entre las primeras se incluyen las que afectan a gran número de órganos y se
asocian a menudo a hiperactividad de linfocitos B y a un número amplio y variado de
autoAnticuerpos. En este grupo destacan: Lupus eritematoso sistémico, Artrtitis
199
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
reumatoide, Esclerodermia, Dermatomiositis y Polimiositis. De todas ellas la
verdaderamente sistémica y que sin duda presenta más alteraciones inmunologicas es el
LES. Ademas la existencia de diversas cepas de ratones (NZBxNZW, MRL lpr/lpr ó n/n,
BXSB, SWRxSJL), que de forma espontanea presentan un cuadro clínico y hallazgos
inmunológicos muy similares a los del lupus del hombre, ha permitido conocer más a
fondo diversos aspectos inmunológicos y genéticos de dicha enfermedad.
En las enfermedades Autoinmunes específicas de órgano, como la miastenia gravis,
el pénfigo o la tiroiditis de Hashimoto, los autoAnticuerpos se dirigen específicamente
contra un órgano o un tipo celular concreto de un órgano determinado.
Existe un grupo de enfermedades Autoinmunes dificilmente incluibles en las dos
anteriores clasificaciones, por compartir características de ambos grupos, esto es, afectar
un órgano solo o preferentemente, pero tener autoAnticuerpos contra estructuras
antigénicas diversas sobre todo nucleares. Entre ellas destacan: la cirrosis biliar primaria, la
hepatitis Autoinmune, y el síndrome de Sjögren.
18.2.2 Autoanticuerposyenfermedadesautoinmunessistémicas
Una característica de las enfermedades Autoinmunes sistémicas, es la presencia de
autoAnticuerpos frente a antígenos de localización intracelular y no órgano ni especie
específicos. En generico suelen denominarse Anticuerpos antinucleares. El nucleoplasma,
la matriz nuclear y el nucleolo, son los compartimentos en que dichos antígenos suelen
estar localizados, aunque con la misma denominación de antinucleares se definen con
frecuencia a algunos que reconocen antígenos de localización citoplásmica. Los antígenos
diana suelen ser moléculas muy conservadas a lo largo de la evolución, como el DNA, las
histonas y ciertas enzimas intranucleares.
Algunos de los Anticuerpos antinucleares (ANA), se han asociado específicamente
a una determinada enfermedad, (e incluso a la prevalencia de determinados signos o
sintomas), y se utilizan como marcadores para su diagnóstico. Esto ocurre con los
Anticuerpos anti DNA nativo y anti Sm en el LES, los anti Scl-70 en la esclerodermia difusa,
el anti-centrómero en el sindrome de CREST (calcinosis, Raynaud, dismotilidad esofágica,
esclerodactilia y telangiectasias), anti sintetasas de RNA de transferencia en la
dermatomiositis-polimiositis. Otros autoAnticuerpos se encuentran en diversas entidades
como los anti-histonas en el LES y en el lupus inducido por drogas, el anti U1 RNP en el
lupus eritematoso sistémico, enfermedad mixta del tejido conjuntivo, y algunos casos de
esclerodermia, anti La y anti Ro en LES y en el sindrome de Sjögren y otros muchos de
menor significación.
18.2.3 Enfermedadesautoinmunesespecíficasdeórgano
Aunque algunos autores como McDevitt, preconizan que todas las enfermedades
Autoinmunes son específicas de órgano y que la única diferencia con las enfermedades
Autoinmunes sistémicas (como el LES), radicaría en que en estas últimas el órgano diana
de la Autoinmunidad es el núcleo de las células, lo cierto es que existen claras diferencias
entre ambos tipos de enfermedades. En primer lugar la diversidad de autoAnticuerpos
que se encuentra en el suero de los pacientes con enfermedades Autoinmunes sistémicas
es mucho más amplia y variada que en las enfermedades de órgano, en las cuales los
autoAnticuerpos, y en conjunto la célula diana de la enfermedad, se limitan con frecuencia
a un solo órgano, e incluso a antígenos concretos de algún tipo celular de dicho órgano.
200
AutoinmunidadHumana
Por otra parte en las enfermedades específicas de órgano, los autoAnticuerpos o
son especie específicos o reaccionan con más alta afinidad con antígenos de la propia
especie.
Además, en las enfermedades Autoinmunes específicas de órgano solo se afecta el
órgano diana, mientras que en las sistémicas, la repercusión del fenómeno Autoinmune,
alcanza diversas estructuras del organismo. Desde el punto de vista de la instauración de
la respuesta Autoinmune (y sin descartar alteraciones de la regulación inmunológica
comunes a ambos tipos de enfermedades Autoinmunes), todo hace pensar que en las
enfermedades específicas de órgano existirían alteraciones cuantitativas o cualitativas
relacionadas con alguno o algunos antígenos del órgano diana, mientras que en las
sistémicas el factor más importante sería el fracaso de la regulación inmunológica con una
hiperactivación policlonal aunque restringida de linfocitos B.
El número de enfermedades a las que se adjudica un mecanismo Autoinmune
específico de órgano, se ha incrementado con el tiempo, lo que se debe por una parte, al
desarrollo de técnicas más sensibles para la detección de autoAnticuerpos y, por otra al
empleo de técnicas de estudio funcional, que permiten demostrar el efecto que producen
dichos Anticuerpos.
18.4 Mecanismos
autoinmunes
patogénicos
en
las
enfermedades
Los mecanismos inmunológicos de daño tisular en las enfermedades Autoinmunes
son de los mismos tipos que los que operan en las reacciones inmunológicas
denominadas de hipersensibilidad. En algunos casos el resultado final es la consecuencia
de la reacción secuencial o simultanea de varias de ellas.
Cuando la respuesta Autoinmune va dirigida contra antígenos presentes en las
membranas basales como en el caso del sindrome de Goodpasture, la activación del
complemento in situ conduce a la liberación de mediadores que concentran granulocitos
en la zona, los cuales liberan localmente enzimas lisosomales que conducen al daño de la
membrana.
En algunos casos los autoAnticuerpos van dirigidos contra receptores hormonales,
y pueden actuar como activadores como en el hipertiroidismo de Graves. En otros los
autoAnticuerpos no activan sino que bloquean los receptores y conducen a una situación
de hipofunción sin destruir tejidos, esta es la situación en un tipo de diabetes denominada
insulino resistente, en la que Anticuerpos contra el receptor de la insulina, interfieren con
la acción de dicha hormona. En la miastenia gravis, los autoAnticuerpos contra el receptor
de acetil colina, no solo bloquean los receptores de acetilcolina en la placa neuromuscular
sino que facilitan la internalización y degradación de dichos receptores. En todos los
casos descritos y por los mecanismos expuestos, los autoAnticuerpos son patogénicos.
La adjudicación de responsabilidad patogénica en los casos de enfermedades
Autoinmunes no órgano específico es más incierto. En el lupus eritematoso sistémico, los
Anticuerpos anti DNAds (de doble hebra) o nativo, mediante la formación de complejos
DNA-anti DNA circulantes, se depositan preferentemente en riñones y piel en donde
activan complemento. Los productos liberados durante la activación del complemento
atraen y activan células fagociticas a la zona. Dichas células vertiendo localmente sus
enzimas lisosomales, y determinadas quimocinas, son las verdaderas efectoras del daño
local.
201
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Para otros muchos autoAnticuerpos muy frecuentes y variados en el lupus
eritematoso sistémico no se ha podido demostrar un papel claro en la patogenia.
Solamente los Anticuerpos anti Ro y anti La en los casos de lupus neonatal, se han
demostrado patogénicos, produciendo en algunos casos bloqueo auriculo ventricular y
lesiones dermatológicas denominadas eritema anular. El mecanismo de acción no queda
claro, pero su patogenicidad si, ya que las lesiones guardan correlación con la presencia
de tales autoAnticuerpos en la madre, que los transfiere al hijo a través de la placenta. Las
lesiones del niño remiten cuando el catabolismo de la IgG (y por tanto los
autoAnticuerpos transferidos de la madre) lleva a su desaparición.
Mientras que la patogenicidad de los autoAnticuerpos es en general fácilmente
demostrable, la de los linfocitos T no lo es. La complejidad del sistema que reconoce el
linfocito T (peptidos en el contexto de antígenos de histocompatibilidad), constituye un
sistema mucho más complejo que el de antígenos y Anticuerpos, para analizar in vitro. Por
otra parte el análisis in vivo por transferencia pasiva solo es posible en modelos animales,
de modo que es a través de dichos modelos, que conocemos algunos datos a este
respecto.
En este sentido se ha podido demostrar que linfocitos T obtenidos de animales con
enfermedades Autoinmunes, bien desarrollada de una forma espontanea como en el caso
de la Diabetes tipo I en los ratones NOD, o bien inducida mediante la administración de
antígenos o péptidos de dichos antígenos, como en la encefalomielitis Autoinmune
experimental, son capaces de transferir pasivamente a animales de la misma cepa, la
enfermedad correspondiente.
Los linfocitos T pueden producir lesiones por dos mecanismos fundamentalmente.
Uno es dependiente de linfocitos T citotóxicos, que están mediados por poroperforinas,
granzimes y apoptosis y el otro por linfocitos T colaboradores mediante la liberación de
citocinas inflamatorias. En este último caso, es difícil entender como un mecanismo de
este tipo podría actuar con tal finura como para destruir unas células y respetar otras
intimamente relacionadas en el espacio (como ocurre por ejemplo con las células beta de
los islotes pancreaticos en la dibates tipo I). No obstante en modelos de transferencia
pasiva en ratones se ha podido demostrar que células CD4+ con especificidad para
antígenos presentes en células beta de los islotes, pueden mediar la destrucción de dichas
células.
Recientemente se ha puesto en evidencia un nuevo mecanismo en la producción
de lesiones tisulares en varias enfermedades Autoinmunes: tiroiditis de Hashimoto,
diabetes de ratones NOD, y sindrome de Sjögren. En estas entidades la concomitante
expresión de Fas y Fas-L, en los tirocitos, células beta de los islotes pancreáticos y epitelio
de las glándulas salivares, correspondientes a los órganos diana de las enfermedades
antes enunciadas, lleva a la denominada muerte fratricida por mecanismo de apoptosis (la
destrucción se produce entre las propias células al interacionar el Fas-L de unas con el Fas
de las otras). Este mecanismo no requeriría en principio una respuesta Autoinmune. Desde
esta perspectiva las reacciones Autoinmunes formarían parte de una fenomenología más
amplia que conduciría a la destrucción de las células o tejidos involucrados.
La Autoinmunidad es consecuencia de la activación de clones autorreactivos por
parte de antígenos propios con las subsecuentes respuestas humorales y celulares
dirigidas contra ellos. El significado biológico de estas respuestas es diverso. Así, las
respuestas autoinmunitarias son de gran importancia en la regulación de la respuesta
202
AutoinmunidadHumana
inmune adaptativa (red idiotipo-antiidiotipo) y en la eliminación de células y antígenos
propios derivados del recambio tisular
Por otro lado, existen diversas patologías en las que se produce muerte y daño
tisular, tales como infarto e inflamación, durante las cuales se liberan antígenos tisulares
que originan autoAnticuerpos los que participan en su eliminación. En todos estos casos,
los fenómenos autoinmunitarios son necesarios y beneficiosos.
En las enfermedades autoinmunitarias, en cambio, la presencia de autoAnticuerpos
o linfocitos efectores autorreactivos se traduce en daño serio y progresivo a estructuras
propias.
1. La red idiotipo -antiidiotipo es un mecanismo regulador de la respuesta inmune.
Los idiotipos son los determinantes antigénicos de la región hipervariable de
Inmunoglobulina y receptores para Antígeno. El sistema inmune tiene la capacidad de
reconocer estos determinantes antigénicos y montar respuestas humorales frente a ellos
denominadas respuestas anti-idiotipo. Estos Anticuerpos anti-idiotipo, además de
neutralizar la zona hipervariable de los Anticuerpos o receptores que les dieron origen,
estimulan a su vez al sistema originando Anticuerpos anti-antiidiotipo. De esta manera, se
conforma una red idiotipo-antiidiotipo que tiende a regular negativamente la respuesta
inmune.
2. Las células propias alteradas por envejecimiento u otros mecanismos cambian su
estructura molecular originando antígenos que normalmente eran reconocidos como
propios y por lo tanto tolerados. Las respuestas inmunes que surgen colaboran en la
eliminación de estas estrucuras a través de una opsonización que aumenta la eficiencia de
la fagocitosis o bien mediante la lisis por complemento.
3. El daño tisular producto de un infarto, proceso inflamatorio u otro mecanismo,
se traduce en la liberación a la circulación de proteínas que no están normalmente en
contacto con el sistema inmune. Estos auto-antígenos, al aumentar en concentración,
rompen el estado de tolerancia que existía para ellos, y generan respuestas Autoinmunes
transitorias que, en general no producen daño al organismo.
4. Las enfermedades Autoinmunes surgen como consecuencia de una pérdida de
la tolerancia a antígenos propios y están mediadas por los mecanismos de daño
inmunológico tipos II, III y IV principalmente. Son de etiologia desconocida, de carácter
progresivo o recurrente y pueden afectar una gran diversidad de órganos o sistemas. De
acuerdo a la distribución de él, o los antígenos que provocan estas patologías, se
distinguen las enfermedades Autoinmunes órgano-específicas y sistémicas. Entre estos
dos extremos, se encuentran una serie de enfermedades conformando lo que se
denomina espectro de enfermedades autoinmunitarias, el cual, ordenado secuencialmente
incluyeprincipalmente a Tiroiditis de Hashimoto, Mixedema Primario, Tirotoxicosis, Anemia
Perniciosa, Gastritis Atrófica Autoinmune, Enfermedad de Addison, Diabetes tipo I,
Sindrome de Goodpasture, Miastenia Gravis, Infertilidad Masculina Autoinmune, Pénfigo
Vulgar, Penfigoide, Oftalmía Simpática, Esclerosis Múltiple, Anemia Hemolítica
Autoinmune, Púrpura Tromobocitopénica Idiopática, Leucopenia Idiopática, Cirrosis Biliar
Primaria, Colitis Ulcerativa, Sindrome de Sjögren, Artritis Reumatoidea, Dermatomiositis
Escleroderma, Lupus Eritematosos Discoide y Lupus Eritematoso Sistémico.
Los antígenos que originan la respuesta inmune responsable del daño en las EAI
son muy diversos en cuanto a su naturaleza y ubicación anatómica. Por ejemplo, en la
Esclerosis Múltiple, el sistema inmune reacciona con la proteína básica de la mielina, en la
203
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Miastenia Gravis, el antígeno es el receptor para acetilcolina en la placa neuromotora. En
la Artritis Reumatoidea,la reacción es contra una Inmunoglobulina, en la Diabetes tipo I, el
antígeno está presente en las células ß de los islotes de Langerhans del páncreas. En el
Lupus Eritematoso Sistémico, los antígenos son DNA de una o dos hebras, histonas,
ribonucleoproteínas, proteínas de membrana de eritrocitos, granulocitos y plaquetas y
factores de la coagulación entre otros. En la Enfermedad de Basedow-Graves, el antígeno
es el receptor para TSH en tiroides.
A pesar de que el número de antígenos propios que podrían hipotéticamente
originar una enfermedad Autoinmune es enorme, sólo algunos de ellos participan en su
etiopatogenia. La razón de esta selectividad no se conoce, más aún, en muchas
enfermedades Autoinmunes, se desconoce la naturaleza del antígeno que las inicia.
Las enfermedades Autoinmunes presentan distintos mecanismos efectores
responsables del daño a estructuras propias. Algunas enfermedades órgano-específicas se
deben a la acción de células T CD4+ a través de un mecanismo de daño tipo IV (Diabetes
tipo I y Esclerosis Múltiple). Otras, como la Enfermedad de Graves y la Miastenia Gravis
son resultado de respuestas humorales por un mecanismo de daño tipo II.
En las enfermedades Autoinmunes sistémicas suelen coactuar diversos
mecanismos de daño inmunológico. Así, en la Artritis Reumatoídea se observan los tipos
III y IV y en el Lupus Eritematoso Sistémico predominan los tipos II y III.
Los sindromes de inmunodeficiencia pueden corresponder a fenómenos
congénitos (inmunodeficiencias primarias) o bien a alteraciones adquiridas o iatrogénicas
(inmunodeficiencias secundarias).
Las inmunodeficencias primarias pueden afectar a uno a más de los distintos
componentes inespecíficos y específicos del Sistema Inmune. La mayoría son defectos
genéticos que alteran el desarrollo, activación o función de las diversas poblaciones
celulares responsables de la respuesta específica (linfocitos T y/o B) o de las células o
moléculas que participan en mecanismos de amplificación de la respuesta de la
inmunidad adaptativa.
La gravedad de las inmunodeficiencias primarias se relaciona directamente con la
etapa del desarrollo de las células del sistema inmune en que se produjo la alteración.
En general, se considera que en el desarrollo de los distintos tejidos participan
fenómenos de determinación y diferenciación a partir de células multi o pluripotentes. En
este proceso participan por una parte la dotación genética celular y por otra, factores
ambientales que inducen cambios en la expresión génica determinando un fenotipo
particular. En el desarrollo de los diversos órganos y sistemas están involucradas
básicamente la proliferación y la diferenciación celulares. Los factores etiólogicos que
llevan a alteraciones en estos procesos son de diversa naturaleza y de gran complejidad.
Pueden tener su origen en defectos genéticos prexistentes o heredados o bien ser
consecuencia de la interacción de las células en desarrollo con distintos factores externos
denominados genéricamente agentes teratógenos. Entre ellos se encuentran las
radiaciones, algunos virus, medicamentos u otros a los que el individuo en desarrollo
puede haber sido expuesto. En este caso la alteración es de carácter poligénico. En las
inmunodeficiencias en particular, se ha identificado sólo en algunos casos la etiología de
las diversas alteraciones que afectan al ser humano.
204
AutoinmunidadHumana
Para entender las características y consecuencias de las distintas
inmunodeficiencias es necesario conocer el origen de los diversos componentes del
sistema inmune.
Las células que participan en los componentes específico e inespecífico de la
Respuesta Inmune provienen de células multipotentes que dan origen a células madre
pluripotentes que son las precursoras de las series linfoide y mieloide, entre otras. La serie
linfoide madura y se diferencia en el Timo (linfocitos T) y en la médula ósea (linfocitos B).
La serie mieloide madura en médula ósea y origina monocitos y granulocitos. En el
microambiente de estos tejidos, las células mencionadas adquieren su fenotipo
diferenciado para salir posteriormente a poblar los órganos linfoides periféricos y el resto
de los tejidos a través de la circulación sanguínea y linfática.
Cada uno de los pasos de las células a lo largo del camino hacia la diferenciación
puede ser alterado por las condiciones genéticas o ambientales. Las manifestaciones
morfofuncionales y clínicas que presentan los pacientes inmunodeficientes dependen de
la etapa del desarrollo celular afectada. Mientras más precoz sea la alteración, mayor
gravedad presentará el cuadro clínico resultante.
Las inmunodeficiencias primarias son poco frecuentes, se manifiestan clínicamente
entre los seis meses y dos años de edad y se caracterizan por presentar un aumento en la
susceptibilidad a infecciones. Además, se ha observado que algunas inmunodeficiencias se
asocian con un aumento en la incidencia de cáncer.
Se señalan a continuación algunas inmunodeficiencias ilustrativas de estas
patologías:
A. Cuando el defecto involucra la ausencia o disminución importante de células
madre, se produce la disgenesia reticular o Inmunodeficiencia Combinada Severa con
Leucopenia. En ella se observa ausencia total de linfocitos y granulocitos tanto circulantes
ycomo en médula ósea. Los niños mueren a los pocos días después del nacimiento por
infecciones masivas. El defecto parece ser de transmisión autosómica y su causa es
desconocida.
B. Cuando el defecto está en la maduración de la linea linfoide afectando a las
células precursoras de linfocitos, se produce la Inmunodeficiencia Combinada Severa que
puede ser ligada al cromosoma X o bien ser autosómica recesiva. Estos pacientes carecen
de linfocitos T y B y la enfermedad suele estar asociada a deficiencias enzimáticas
(adenosina-deaminasa). En otros casos hay fallas enla expresión de moléculas codificadas
por el sistema mayor de histocompatibilidad. Se observa una depleción importante de
linfocitos en el tejido linfoide y en sangre periférica (menos de 1000/mm3). La función
fagocítica está normal. Al fallar las respuestas adaptativas celular y humoral, los niños
afectados presentan infecciones recurrentes por hongos y otros microorganismos y
mueren generalmente antes de los dos años de edad. El defecto puede ser subsanado
actualmente mediante trasplante de médula ósea.
C. Las deficiencias de la linea linfática T pueden estar asociadas a aplasia tímica
(Sindrome de diGeorge) o hipoplasia tímica (Sindrome de Nezelof). En el Sindrome de di
George existe un desarrollo embriológico anormal de la tercera y cuarta bolsa faríngea lo
que se traduce en aplasia tímica y de las glándulas paratiroides entre otras alteraciones.
Los pacientes, al carecer de respuesta celular, sufren de infecciones recurrentes por
microorganismos oportunistas tales como hongos, virus y P.carinii. Los niveles de
Inmunoglobulina séricas pueden estar normales o presentar aumento de IgE y
205
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
disminución de IgA. Además de estas manifestaciones, los niños presentan las alteraciones
propias de la ausencia de paratiroides (crisis hipocalcémicas) o de otros sistemas
afectados. Su etiología no está clara, afecta a los dos sexos por igual y suelen encontrarse
anomalías cromosómicas.
En el sindrome de Nezelof se observa hipoplasia tímica y de órganos linfáticos
periféricos, con linfopenia y respuesta adaptativa celular muy pobre. Los niveles séricos de
las cinco clases de Inmunoglobulina suelen estar normales. Los niños padecen infecciones
crónicas pulmonares recurrentes, candidiasis, diarreas crónicas, infecciones cutáneas,
sepsis por gramnegativos entre otras infecciones. Se supone que corresponde a una
alteración autosómica recesiva o bien ligada al cromosoma X.
D. En la agammaglobulinemia ligada al cromosoma X o enfermedad de Bruton
existe una alteración de linfocitos pre-B en la médula ósea. En este caso se detecta una
severa linfopenia B con disminución importante de IgG y una ausencia casi completa de
IgA e IgM lo que se traduce en una respuesta adaptativa humoral casi ausente. Los
síntomas se inician generalmente a partir de los seis a nueve meses de edad ya que antes
cuentan con Inmunoglobulina aportadas por la madre. Los pacientes sufren de infecciones
recurrentes por microorganismos extracelulares piógenos. Su respuesta celular está
normal. Otras inmunodeficiencias que afectan la maduración de linfocitos B son la
agammaglobulinemia variable común y la deficiencia selectiva de IgA. La respuesta
humoral se ve además afectada por otras deficiencias que no involucran a la maduración
de linfocitos B. Entre ellas se cuentan la deficiencia en el componente secretor de la IgA
(alteración de epitelio mucoso) y la deficiencia selectiva de IgM por alteración en linfocitos
T cooperadores.
E. Las alteraciones que afectan a las células fagocíticas pueden tener su origen en
el precursor mieloide (se detecta deficiencia en monocitos y polimorfonucleares) o en una
de las líneas en particular. El primer caso no es común, sin embargo si se ha descrito fallas
en el número de leucocitos (neutropenias hereditarias) y alteraciones funcionales de ellos.
Así, en la Enfermedad Granulomatosa Crónica de la Infancia existe una incapacidad de los
polimorfonucleares de generar peróxido de hidrógeno y otros radicales derivados del
oxígeno pertenecientes a los mecanismos bactericidas oxígeno dependiente de estas
células. Los pacientes sufren graves infecciones bacterianas especialmente por aquellas
catalasa-positivas. En el Sindrome de Chediack-Higashi se observa, entre otras
alteraciones, la existencia de lisosomas gigantes en el citoplasma de polimorfonucleares
neutrófilos y eosinófilos, los que presentan alteraciones funcionales que afectan la
quimiotaxis y la capacidad microbicida.
Finalmente, existen deficiencias genéticas que afectan a prácticamente cada uno
de los componentes del sistema del complemento, uno de los principales mecanismos
amplificadores de la respuesta humoral.
Las inmunodeficiencias secundarias o adquiridas tienen diverso origen y
repercusiones clínicas.
Los de menor gravedad son los de anergia inmunológica que suelen ocurrir
después de las enfermedades infecciosas intensas, especialmente de origen viral. Son
transitorias y revierten espontáneamente debido a la gran capacidad del sistema inmune.
Otro caso, de mayor gravedad, es la inmunodeficiencia que acompaña al cáncer, su
intensidad aumenta aun como consecuencia de los tratamientos a los que son sometidos
estos pacientes.
206
AutoinmunidadHumana
Una tercera categoría de inmunodeficiencias secundarias
Corresponden a una serie de condiciones iatrogénicas derivadas del tratamiento
con agentes inmunosupresores. Los individuos afectados son principalmente pacientes
receptores de transplantes de órganos y aquellos que padecen alergias o enfermedades
autoinmunitarias. Los agentes inmunosupresores mas utilizados son la azatioprina, los
glucocorticoides, la globulina antilinfocítica y como se ha dicho, las drogas y la irradiación
utilizadas en el tratamiento del cáncer. Estos agentes producen distintos efectos sobre el
sistema inmune los que se manifiestan finalmente como una deficiencia en la respuesta
humoral y/o celular, aumentando la susceptibilidad del paciente a padecer enfermedades
infecciosas.
Sin embargo, la inmunodeficiencia adquirida que causa mayor preocupación en la
actualidad es el SIDA o síndrome de inmunodeficiencia adquirida, de carácter epidémico y
curso clínico fatal. Esta enfermedad surgió alrededor de 1980, aumentando en forma
alarmante en morbimortalidad hasta constituir un serio problema que afecta a toda la
población mundial.
El SIDA es provocado por el virus de inmunodeficiencia humana VIH, también
denominado virus linfotropo de células t humanas tipo III HTLV-III, identificado en la
molécula CD4 presente en la membrana de linfocitos TCD4+ cooperadores y en células
presentadoras de antígeno.
El modo de transmisión horizontal del virus, inicialmente mas frecuente, fue la
relación homosexual. Sin embargo, en la actualidad, se ha visto un dramático aumento en
la transmisión a través de relaciones heterosexuales. Tal es así, que la organización
mundial de la salud ha efectuado proyecciones que señalan que el año 2000 el 90% de los
contagios se producirán por esta vía. Otra alternativa de transmisión es la inoculación del
virus al efectuar transfusiones sanguíneas o de plasma contaminadas, siendo los
hemofílicos los individuos mas frecuentemente afectados. Finalmente, el uso de jeringas
contaminadas con el virus por drogadictos constituye una vía frecuente de contagio. La
transmisión vertical, de madre a hijo, durante el embarazo o el parto, es también posible.
El virus VIH que contiene dos hebras de RNA genómico, ingresa a los linfocitos y
células presentadoras de antígeno uniéndose al marcador CD4 a través de su proteína de
superficie gp 120. Luego, en el citoplasma, se produce la trascripción de su genoma a
DNA mediante la enzima viral trancriptasa reversa. Estas hebras complementarias se
incorporan al genoma celular en calidad de provirus DNA. La replicación de este material
genético se traduce en la generación de nuevos virus que abandonaran la célula para
continuar su actividad infectiva.
La presencia del virus en el plasma, en células circulantes y en los tejidos presenta
variaciones de acuerdo a la etapa de la enfermedad en que se encuentra el paciente.
La historia natural del SIDA comprende básicamente tres periodos sucesivos:
Etapa primaria. Es asintomática en más del 50% de los pacientes. Cuando se
manifiesta, lo hace con síntomas similares a aquellos de la mononucleosis aguda (fiebre e
hiperplasia de ganglios linfáticos). En ellos se observa una disminución transitoria del
recuento de linfocitos TCD4+ concomitante con un aumento de la cantidad de células
circulantes infectadas por el virus y en la viremia. Durante este periodo, que suele ser de
tres meses, se produce además un aumento progresivo en el recuento de linfocitos
TCD8+.
207
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Etapa de latencia clínica. Es de 1 a 15 años de duración en la cual los pacientes no
presentan sintomatología relacionada con VIH. Sin embargo, durante este periodo, existe
una activa producción de partículas virales, especialmente en linfocitos TCD4+ ubicados
en ganglios linfáticos. Se observa una disminución leve pero progresiva en el recuento de
linfocitos TCD4+ circulantes, especialmente a expensas de la población con fenotipo Th1.
la población TCD8+ mantiene el nivel alcanzado en la etapa anterior, o sea es 1.5 a 2
veces mayor que en individuos normales.
Etapa clínica. Se inicia con los típicos síntomas de la enfermedad, esto es, diarreas
prolongadas, fiebre, perdida de peso, infecciones oportunistas y desarrollo de neoplacias
malignas. Este periodo tiene una duración de 1 a 4 años y termina con la muerte del
paciente. Los principales cambios que afectan a células del sistema inmune incluyen un
aumento progresivo en la viremia y en la cantidad de células infectadas con el virus tanto
en la circulación como en el tejido linfoide. el recuento de linfocitos TCD4+ y TCD8+
muestra una fuerte disminución, presentando estos últimos una incapacidad citolítica. En
pacientes terminales todas las sub-poblaciones linfocitarias están reducidas, aun cuando la
producción de Anticuerpos puede estar aumentada. Los mecanismos patogénicos que
subyacen a los cambios descritos son en parte desconocidos y objeto de intensa
investigación en la actualidad.
En resumen, las alteraciones de los diversos componentes de la respuesta inmune
incluyen principalmente:
1. En monolitos y macrófagos se produce una disminución en la respuesta a
factores quimiotacticos, una menor capacidad paraciticida y una
disminución en la expresión de moléculas codificadas por el MHC.
2. Los linfocitos TCD4 efectores presentan disminución en su respuesta a
antígenos solubles, una menor producción de linfoquinas, una incapacidad
de respuesta en cultivo mixto de linfocitos y de expansión clonal.
3. Los linfocitos TCD8 citotóxicos presentan una disminución en su función y
en su capacidad proliferativa.
4. Las células NK tienen una menor actividad antitumoral y antiviral.
5. Los linfocitos B presentan una menor capacidad de respuesta a nuevos
antígenos. Además, sufren activación y diferenciación policlonal espontánea
y generación de Anticuerpos.
Finalmente la función reguladora de los linfocitos TCD4+ esta francamente dañada.
La Autoinmunidad patológica viene definida por reacciones de base inmunológica,
habitualmente persistentes y de larga duración, en las que intervienen antígenos propios
(autoantígenos). Su expresión clínica es la consecuencia de la alteración orgánica o
funcional de las células, u órgano donde reside el antígeno que interviene en la reacción
(enfermedades Autoinmunes órgano-específicas). Cuando complejos de autoantígenoautoAnticuerpos, circulan por la sangre y se depositan en diversos lugares del organismo,
dan lugar a patología a nivel de diversos órganos, y constituyen la base de las
denominadas enfermedades Autoinmunes sistémicas o no órgano especificas. La idea de
Autoinmunidad patológica lleva implícita, la de Autoinmunidad fisiológica o natural. En
efecto todos los individuos, tenemos linfocitos T y linfocitos B con potencialidad
autorreactiva. Sin embargo como ha quedado dicho en el capitulo anterior, existen una
serie de mecanismos que permiten que aquellos linfocitos autorreactivos potencialmente
peligrosos sean eliminados física o funcionalmente.
208
UNIDADDIDÁCTICAXIX
ENFERMEDADESAUTOINMUNES
AutoinmunidadHumana
19.1TiroiditisdeHashimoto
También conocida como Enfermedad Tiroidea Autoinmune. La tiroiditis linfocitaria
crónica o tiroiditis linfomatosa, es una inflamación crónica del tiroides, de mecanismo
Autoinmune; cursa con bocio y puede desarrollar hipotiroidismo permanente. Es la causa
más frecuente de enfermedad tiroidea en la edad pediátrica, causante del 55-65% de los
bocios y estos pueden estar presentes en un 4-6% de la población escolar. Más frecuente
en niñas, con una incidencia respecto al varón de 3/1 ó 2/1 según las series. La incidencia
es también más elevada en el Síndrome de Down y en el Síndrome de Turner. Existe fuerte
predisposición familiar.
Se asocia a otros procesos autoinmunitarios como:
-
Insuficiencia suprarrenal.
-
Diabetes mellitus tipo l.
-
Ooforitis autoinmunitaria.
Se ha encontrado asociación a dicha entidad con:
-
La presencia de antígenos leucocitarios HLA DR3, DR4, DR5.
-
Asociación con el haplotipo B8.
Es una enfermedad Autoinmune con amplia relación etiopatogénica con la
enfermedad de Graves, pero en la actualidad todavía no se ha podido determinar la
manera de como actúan los diversos factores inmunológicos para producir el daño
tiroideo.
La determinación de TSH es el parámetro más sensible para el diagnóstico del
hipotiroidismo. Su elevación es indicativa de que la función del tiroides es insuficiente.
Este fenómeno se produce antes de que comiencen a descender en la sangre las
concentraciones de hormonas tiroideas. Generalmente, en el hipotiroidismo establecido,
además de la elevación de TSH, se produce un descenso de T4. El nivel de T3 con
frecuencia se encuentra dentro de la normalidad. Así pues, cuando aparecen síntomas
sugestivos, el médico solicitará una determinación de TSH que es el mejor método para
descartar que exista hipotiroidismo. Puede acompañarse de una determinación de T4 y de
Anticuerpos antitiroideos si se desea conocer si la causa se debe a fenómenos de
Autoinmunidad. En los casos de hipotiroidismo secundario debido a disminución de la
secreción de TSH por parte de la hipófisis, el diagnóstico se basa en confirmar
concentraciones disminuidas de T4 y TSH en la sangre. Cuando la elevación de TSH se
acompaña de niveles normales de T4 la condición es conocida con el nombre de
hipotiroidismo subclínico. Si existe bocio puede ser conveniente realizar una ecografía
tiroidea. Cuando existe sospecha de alteraciones en el desarrollo de la glándula o de
deficiencia enzimática, puede ser útil obtener una gammagrafía tiroidea. Si se confirma un
diagnóstico de hipotiroidismo de causa Autoinmune, es habitual evaluar la asociación de
alteraciones en otras glándulas como las suprarrenales, paratiroides o gónadas. Es muy
frecuente el hallazgo en un análisis de sangre de Anticuerpos antitiroideos (Ac.
Antitiroperoxidasa, Antitiroglobulina, Antifracción Microsomal) y esta frecuencia aumenta
con la edad. Pero su presencia no indica que la glándula tiroides está funcionando de
menos, sólo advierten que hay una enfermedad subyacente que sí puede generar la
alteración en la función de la glándula.
211
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
La presencia de Ac en sangre periférico es uno de los primeros datos que orientan
hacia una supuesta patogenia Autoinmune de esta entidad:
A. Los autoAc como marcadores de Autoinmunidad. AutoAg hacia los que va
dirigida la reacción inmune. Se han identificado 3 tipos de autoAc:
-
Ac antiperoxidasa tiroides (anti-TPO) o antimicrosomiales.
-
Ac antitiroglobulina (anti-TG).
-
Ac relacionados con el receptor de TSH (anti-TSHR).
Los Ac antitiroglobulina reaccionan frente a dicha molécula, que es el
componente fundamental del coloide folicular. Los Ac antimicrosomiales
reaccionan frente a un Ag microsomial que se identifica como la molécula de
peroxidasa que es una enzima celular. Los Anticuerpos relacionados con el
receptor de TSH (anti-TSHR), pueden ser estimuladores o TSA ("Thyroid
Stimulating antibodies"), que coinciden con los clásicamente denominados
LATS (Long Acting Thiroid Stimulator) o TSI ("Thyroid Stimulating
Immnunoglobulins") características de la enfermedad de Graves-Basedow y
ocasionales en la tiroiditis de Hashimoto, e inhibidores que ligan el receptor
TBII ("Thyroid Binding Inhibitory Immunoglobulins"), más frecuentes en la
tiroiditis Autoinmune.
B. Morfología e infiltración linfocitaria tiroidea. Los linfocitos, células
responsables de la respuesta inmunitaria, que responden con especificidad
y memoria frente al estímulo antigénico, están integrados por dos grandes
poblaciones, los LT responsables de la respuesta inmunitaria mediada por
células, y los LB, que en respuesta al estímulo antigénico producen Ac. Los
LB para poder producir Ac requieren la cooperación de los LT. Para la
actuación linfocitaria en un foco determinado, los linfocitos deben
inicialmente marginarse uniéndose a vénulas de endotelio alto y penetrar
en el foco.
En los centros germinales, estos acúmulos linfoides están formados por
células B rodeadas de una corona de LT. Las células que protruyen entre las
células epiteliales tiroideas, al contrario que los linfocitos que forman los
folículos, son predominantemente CD8+ citotóxicos con menos porcentajes de
CD4+, ambas activadas en un porcentaje elevado. La mayoría de los linfocitos
infiltrantes son citolíticos.
C. Las alteraciones del sistema inmune detectadas en sangre periférica son
discordantes.
Pruebas de función tiroidea: Se presentan como eutiroideo, hipotiroidismo
subclínico, hipotiroidismo clínico transitorio o definitivo. Muy raramente la enfermedad
puede manifestarse transitoriamente en forma de hipertiroidismo, situación denominada
Hashitoxicosis.
212
-
Presencia de Ac.
-
Antitiroglobulina.
-
Antimicrosomales.
-
TBI (antiTSH).
AutoinmunidadHumana
19.2Anemiaperniciosa(AnemiapordéficitdevitaminaB12)
La disminución de la absorción de vitamina B12 es el principal mecanismo
fisiopatológico y puede deberse a varios factores. La anemia causada por deficiencia de
vitamina B12 también suele denominarse anemia perniciosa. Clásicamente, el término
anemia perniciosa expresa la deficiencia de B12 producida por pérdida de la secreción de
factor intrínseco. La competencia por la vitamina B12 disponible y la escisión del factor
intrínseco pueden ocurrir en el síndrome del asa ciega (debido al empleo bacteriano de
B12) o en las infestaciones por cestodos. Las áreas de absorción ileal pueden faltar de
forma congénita o destruirse por enteritis regional inflamatoria o resección quirúrgica.
Causas menos frecuentes de disminución de la absorción de B12 incluyen la pancreatitis
crónica, los síndromes de malabsorción, la administración de ciertos fármacos (p. ej.,
quelantes orales del calcio, ácido aminosalicílico, biguanidas), la ingestión inadecuada de
B12 (generalmente en vegetarianos) y, en muy raras ocasiones, el aumento del
metabolismo de la B12 en el hipertiroidismo de larga duración. Una causa muy habitual de
deficiencia de B12 en la población anciana es la absorción inadecuada de B12 unida a
alimentos en ausencia de cualquiera de los mecanismos anteriores; la vitamina B12 pura
se absorbe, pero la liberación y la absorción de la B12 unida a alimentos son defectuosas.
La enfermedad sistémica combinada hace referencia a los cambios degenerativos
que se producen en el sistema nervioso. Los cambios degenerativos en la sustancia blanca
cerebral y en los nervios periféricos afectan tanto a los axones como a las vainas de
mielina y suelen preceder a las alteraciones de las columnas posteriores y los tractos
corticoespinales. Las neuronas corticales también pueden degenerar, aunque las
alteraciones neuronales son menores en comparación con las que se observan en los
tractos mielinizados. En ocasiones se afectan los nervios ópticos.
19.2.1 Síntomasysignos
La anemia generalmente se desarrolla de manera insidiosa y progresiva a medida
que se agotan los depósitos hepáticos de B12. A menudo, es más intensa de lo que cabría
esperar por los síntomas, porque su lenta evolución permite una adaptación fisiológica. En
ocasiones se palpan esplenomegalia y hepatomegalia. Pueden estar presentes diversas
manifestaciones GI, como anorexia, estreñimiento y diarrea intermitentes y dolor
abdominal mal localizado. La glositis, descrita generalmente como una quemazón sobre la
lengua, puede ser un síntoma temprano. Es frecuente una pérdida de peso considerable.
Un signo raro es la FOD que responde con rapidez al tratamiento con B12.
Puede haber afectación neurológica incluso en ausencia de anemia. Este hecho se
comprueba sobre todo en pacientes mayores de 60 años. Los nervios periféricos son los
que se afectan con mayor frecuencia, seguidos de la médula espinal. Los síntomas
neurológicos preceden algunas veces a las alteraciones hematológicas (e incluso ocurren
en su ausencia, en especial si se ha administrado ácido fólico).
En las fases iniciales se detecta una pérdida periférica de la sensibilidad posicional
y vibratoria en las extremidades, junto con debilidad leve o moderada y pérdida de
reflejos. En fases posteriores aparecen espasticidad, signo de Babinski, mayor pérdida de
la sensibilidad propioceptiva y vibratoria en las extremidades inferiores y ataxia. La
sensibilidad táctil, algésica y térmica se alteran con menos frecuencia. Las extremidades
superiores se afectan más tarde y con menos regularidad que las inferiores. Algunos
pacientes también muestran irritabilidad y depresión moderada. Puede desarrollarse
ceguera para los colores azul y amarillo. En los casos avanzados puede surgir paranoia
213
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
(demencia megaloblástica), delirio, confusión, ataxia espástica y, en ocasiones, hipotensión
postural.
19.2.2Diagnósticoydatosdelaboratorio
La enfermedad sistémica combinada debe diferenciarse de las lesiones medulares
compresivas y de la esclerosis múltiple. El diagnóstico precoz es fundamental, ya que los
defectos neurológicos se vuelven irreversibles cuando persisten durante meses o años.
La anemia es macrocítica, con un VCM >100 fl. En la extensión se aprecia
macroovalocitosis, anisocitosis y poiquilocitosis. Como es de esperar, la ADE es elevada. Es
frecuente la aparición de cuerpos de Howell-Jolly (fragmentos residuales del núcleo). A
menos que el paciente haya sido tratado, existe reticulocitopenia. La hipersegmentación
de los granulocitos es uno de los primeros hallazgos; la neutropenia se desarrolla con
posterioridad. Se observa trombocitopenia en aproximadamente la mitad de los casos
graves, y las plaquetas a menudo tienen formas extrañas y tamaños desiguales. En la
médula ósea se aprecian hiperplasia eritroide y cambios megaloblásticos. La bilirrubina
indirecta sérica puede estar elevada como consecuencia de la eritropoyesis ineficaz y la
supervivencia reducida de los hematíes defectuosos. La LDH sérica suele estar muy
aumentada, lo que refleja la hematopoyesis ineficaz y el incremento de la hemólisis. La
ferritina sérica está generalmente elevada (>300 ng/ml), lo cual concuerda con la
existencia de hemólisis.
El método empleado con mayor frecuencia para establecer el déficit de B12 como
causa de la megaloblastosis es la determinación de la vitamina B12 sérica. Si bien pueden
surgir valores falsos negativos, en general, niveles inferiores a 150 pg/ml (<110 pmol/l)
indican, con fiabilidad, la existencia de déficit de B12. Habitualmente, la anemia o las
alteraciones neurológicas son evidentes con niveles de B12 menores de 120 pg/ml (<90
pmol/l). En circunstancias limítrofes (150-250 pg/ml [110-180 pmol/l) y cuando la
sospecha clínica sugiere la existencia de una deficiencia de B12, el análisis de B12 debe
complementarse con otras pruebas. La deficiencia tisular de B12 ocasiona aciduria
metilmalónica (y propiónica); en consecuencia, la medición del ácido metilmalónico en
suero es una prueba muy sensible para detectar el déficit de B12. Este análisis se ha
convertido en la prueba de elección para el diagnóstico en caso de sospechar posibles
valores falsos negativos, sobre todo en los ancianos, de los que el 5-10% tienen valores
séricos de B12 normales a pesar de los indicios de deficiencia tisular. Un análisis menos
habitual consiste en la determinación del contenido de transcobalamina II-B12, que
identifica un equilibrio negativo de B12 cuando la transcobalamina II-B12 es menor de 40
pg/ml (<30 pmol/l).
Una vez confirmada la deficiencia de B12, debe identificarse el mecanismo
fisiopatológico responsable. Pueden detectarse autoAnticuerpos contra las células
parietales gástricas en el 80-90% de los pacientes con anemia perniciosa. Más importantes
para el diagnóstico son los Anticuerpos contra el factor intrínseco, que pueden hallarse en
el suero de la mayoría de los pacientes. La determinación de Anticuerpos antifactor
intrínseco puede realizarse si el paciente no ha tomado B12 en los cinco días precedentes.
La mayoría de los pacientes con anemia perniciosa presentan aclorhidria. Los análisis
gástricos demuestran un pequeño volumen de secreciones gástricas (aquilia gástrica) con
un pH >6,5; la aclorhidria se confirma si el pH se eleva a 6,8-7,2 tras la administración de
histamina. El origen de la anemia perniciosa típica es la ausencia de secreción de factor
214
AutoinmunidadHumana
intrínseco; éste debe determinarse en la secreción gástrica independientemente del pH,
dado que puede existir una secreción discordante de ácido y de factor intrínseco.
La prueba de Schilling mide la absorción de vitamina B12 radiactiva con factor
intrínseco y sin él. Es muy útil para establecer el diagnóstico en pacientes que han sido
tratados y están en remisión clínica, pero en los que existen dudas respecto a la validez
del diagnóstico. La prueba se realiza mediante la administración v.o. de vitamina B12
marcada radiactivamente, seguida al cabo de 1-6 h de una dosis "de refuerzo" parenteral
(1.000 mg) de B12 para evitar el depósito hepático de la B12 radiactiva; a continuación se
determina el porcentaje de material radiactivo en la orina de 24 h (valor normal >9% de la
dosis administrada). Una excreción urinaria reducida (<5% si la función renal es normal)
indica una disminución de la absorción de vitamina B12. Esta prueba (Schilling I) puede
repetirse (Schilling II) empleando cobalto radiactivo unido a factor intrínseco de origen
porcino. La corrección de una excreción previamente reducida sugiere que la ausencia de
factor intrínseco es el mecanismo fisiopatológico responsable de los valores bajos de
vitamina B12. Finalmente, la incapacidad para corregir la excreción indica un mecanismo
de malabsorción GI (p. ej., esprue). Puede practicarse una prueba de Schilling III tras la
administración de un antibiótico oral durante 2 sem. Como la prueba produce repleción
de vitamina B12, debe practicarse tras finalizar todos los estudios y ensayos terapéuticos.
La prueba de Schilling no mide la absorción de B12 unida a los alimentos, por lo que no
detecta los defectos de liberación de esta fracción de la vitamina en los pacientes
ancianos.
Debido al aumento de la incidencia de cáncer gástrico en los pacientes con anemia
perniciosa, es aconsejable practicar radiografías GI en el momento del diagnóstico. Éstas
también pueden descartar otras causas de anemia megaloblástica (p. ej., divertículos o
asas ciegas intestinales o los patrones característicos del intestino delgado que aparecen
en el esprue). Debe realizarse una vigilancia posterior cuando los hallazgos clínicos (p. ej.,
síntomas, prueba de sangre oculta en heces positiva) sugieren un cambio en el estado del
estómago; el papel de la endoscopia o las radiografías periódicas no está completamente
definido.
19.3Anemiapordéficitdeácidofólico
Numerosos tejidos vegetales y animales contienen ácido fólico (ácido
pteroilglutámico, folacina) como metil o formil poliglutamatos reducidos. En la forma
tetrahidrato, los folatos actúan como coenzimas en procesos en los que existe
transferencia de una unidad de carbono (p. ej., en la biosíntesis de nucleótidos purínicos y
pirimidínicos), en conversiones de aminoácidos (p. ej., de histidina a ácido glutámico a
través del ácido formiminoglutámico) y en la síntesis y utilización de formatos.
La absorción se lleva a cabo en el duodeno y el yeyuno proximal. En las células
epiteliales, los poliglutamatos de los alimentos se reducen hasta dihidrofolatos y
tetrahidrofolatos. Se unen a proteínas y se transportan como metiltetrahidrofolato. Los
valores séricos oscilan entre 4 y 21 ng/ml (9-48 nmol/l) y son un fiel reflejo de la ingestión
dietética. El folato eritrocitario (valores normales, 225-640 ng/ml de sangre total [5101.450 nmol/l], corregido a un Hto del 45%) constituye un indicador más adecuado del
estado tisular de folato. El folato total del organismo se aproxima a 70 mg, localizándose
la tercera parte en el hígado. Alrededor del 20% del folato ingerido se excreta sin haberse
absorbido, junto con 60-90 mg/d no reabsorbidos por la bilis.
215
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
19.4EnfermedaddeAddison
La enfermedad de Addison (insuficiencia corticosuprarrenal) se produce cuando las
glándulas surarrenales secretan cantidades insuficientes de corticosteroides. Presenta una
destrucción anatómica de la glándula suprarrenal: Para que aparezca la Enfermedad de
Addison debe destruirse más del 90% de las glándulas suprarrenales de forma bilateral.
Mecanismo autoinmunitario: La mitad de los pacientes tienen Anticuerpos circulantes
contra las glándulas suprarrenales, concretamente contra la P450. Entre las causas
autoinmunitarias encontramos al Síndrome autoinmunitario poliglandular de tipo II
caracterizado por presentar dos o más manifestaciones endocrinas autoinmunitarias en
una misma persona como: tiroiditis linfocitaria crónica, insuficiencia ovárica prematura,
diabetes mellitus tipo I, hipotiroidismo o hipertiroidismo, anemia perniciosa, vitíligo,
alopecia, y miastemia gravis por producción de autoAnticuerpos. Dentro de las familias se
observan muchas generaciones que están afectadas por una o más de las enfermedades
citadas. Se debe a un gen mutante situado en el cromosoma 6, y se asocia a los alelos B8 y
DR3 del HLA. Suele manifestarse en la edad adulta. El Síndrome autoinmunitario
poliglandular de tipo I se caracteriza por la combinación de insuficiencia paratiroidea y
suprarrenal y moniliasis mucocutánea crónica. También puede aparecer anemia perniciosa,
hepatitis crónica activa, alopecia, hipotiroidismo primario e insuficiecia gonadal prematura.
Este síndrome se hereda de forma autosómica recesiva, y no está asociado al HLA. Al
contrario que el síndrome tipo II, este síndrome aparece en la niñez. Se desconoce los
mecanismos por los que interactúa la predisposición genética y la Autoinmunidad en
estos procesos. Aunque la mayoría de los autoAnticuerpos suprarrenales producen
destrucción de las glándulas, algunos ocasionan insuficiencia suprarrenal al provocar
bloqueo de la unión de la ACTH a sus receptores por autoAnticuerpos. Otro proceso es la
insuficiencia suprarrenal familiar autosómico recesivo que produce una falta de reactividad
a la ACTH secundaria a mutaciones del receptor de la ACTH.
19.4.1Datosdelaboratorio
Hiponatremia: Los niveles séricos bajos de sodio se debe a su pérdida por la orina
por déficit de aldosterona y al desplazamiento del sodio hacia el compartimento
intracelular. Esta pérdida de sodio extravascular reduce el volumen plasmático y acentúa la
hipotensión.
Hiperpotasemia: Aumento de los niveles séricod de potasio. Se debe a los efectos
combinados del déficit de aldosterona, la reducción del filtrado glomerular y la acidosis.
Hipocortisolemia: Los niveles de cortisol y aldosterona son bajos y no aumentan
con la administración de ACTH.
Hipercalcemia: Aumento de los niveles séricos de calcio. Ocurre en un 10-20% de
los pacientes de causa desconocida.
Hemograma: Puede haber anemia normocítica, linfocitosis relativa y eosinofilia
moderada.
Prueba de estimulación de ACTH: Es la prueba principal que nos confirma el
diagnóstico de insuficiencia suprarrenal, al evaluar la capacidad de las suprarrenales para
producir esteroides, que suelen estar ausentes o disminuídos tanto en sangre como en
orina tras la estimulación de ACTH.
216
AutoinmunidadHumana
Determinación de la ACTH: En la insuficiencia suprarrenal primaria o Enfermedad
de Addison, la ACTH y sus péptidos afines, están elevados en plasma ante la pérdida del
mecanismo de retroalimentación del eje hipotálamo-hipófisario-suprarrenal.
19.5DiabetestipoI
La Diabetes Mellitus tipo I involucra la evolución de un fenómeno Autoinmune en
cuya causa destacan factores genéticos y ambientales. La presentación clínica de la
enfermedad se produce al final de un proceso de destrucción paulatino de las células beta
del islote pancreático. Este episodio afecta la producción de insulina, lo que se traduce en
la alteración del metabolismo de los hidratos de carbono caracterizado por la elevación de
la glucosa sanguínea.
Factores aún no identificados actúan como desencadenantes del daño a las células
beta. En este sentido se ha postulado el papel de ciertos virus y toxinas, además de
factores ambientales, los que en una persona genéticamente predispuesta inician la
producción de mediadores de la respuesta inmune que inducen la expresión del Sistema
Mayor de Histocompatibilidad D/DR, seguido de la presentación de autoantígenos de
membrana que interaccionan con los macrófagos y linfocitos T autorreactivos. Se produce
entonces, al interior del islote pancreático, una reacción de respuesta frente a agentes
reconocidos como extraños, conocida como insulitis. Esta respuesta de Autoinmunidad se
evidencia a través del hallazgo de una serie de autoAnticuerpos que se han utilizado como
marcadores inmunológicos para identificación de sujetos en riesgo de desarrollar Diabetes
Mellitus, para la clasificación de presentaciones atípicas de la enfermedad, así como en el
seguimiento de estudios de inmunointervención.
Los Anticuerpos más frecuentes presentes en diabéticos de diagnóstico reciente y
sus parientes son: los Anticuerpos anticélulas de islote (ICA), los Anticuerpos anti
descarboxilasa del ácido glutámico (GAD), los Anticuerpos anti insulina (IAA), y los
Anticuerpos anti proteína similar a tirosina fosfatasa (IA-2). Sin embargo, existe un grupo
de pacientes que no presentan estos Anticuerpos y según la clasificacion de la Asociación
Americana de Diabetes y la OMS caen dentro de la categoría de diabetes 1B o idiopática.
De los Anticuerpos mencionados, los ICA han sido uno de los más estudiados y
difundidos, estandarizándose su determinación y su unidad de medida. Estos marcadores
corresponden a autoAnticuerpos del tipo Ig G dirigidos contra el citoplasma de la célula
beta, su determinación se realiza mediante técnicas inmunohistoquímicas donde se
utilizan cortes de tejido pancreático y Anticuerpos marcados con peroxidasa o
fluorescencia. Su unidad de medida es la JDF, y corresponde al valor inverso de la última
dilución positiva, los títulos de ICA sobre 20 JDF se correlacionan con un alto riesgo de
desarrollo de diabetes mellitus tipo I.
19.6ArtritisReumatoide
La Artritis Reumatoide (AR) es una enfermedad crónica que origina dolor, rigidez,
hinchazón y pérdida de función en las articulaciones y puede tambien acompañarse de
inflamación en otros órganos. Aunque la causa de la AR sigue siendo desconocida, se
están produciendo importantes progresos en la investigación de los mecanismos
inmunológicos inflamatorios, que conducen a la artritis y al daño articular.
217
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Positividad analítica de un Anticuerpo que se conoce como factor reumatoide, si
bien el 25% de los pacientes con AR nunca desarrollarán este factor y, dicho Anticuerpo,
puede aparecer en sujetos que no tienen AR.
Se realizará una analítica de rutina con hemograma, bioquímica hepática y función
renal y un sedimento de orina. Para valorar la actividad se determinará la VSG y la PCR y
como pruebas inmunológicas el FR, los Anticuerpos anti-peptidos citrulinados y los ANA.
Se solicitará serología de Hepatitis y la determinación de HLA DR1 y DR4.
Estas determinaciones son útiles en el seguimiento de la enfermedad, la detección
precoz de complicaciones y los efectos secundarios del tratamiento.
La determinación de otras pruebas de laboratorio queda a criterio del médico que
debe valorar en cada caso según antecedentes o comorbilidad asociada. En nuestro medio
se recomienda la realización de la prueba de la tuberculina (Mantoux), con dos unidades
de PPD, en caso de negatividad se repetirá en dos semanas (Booster), con dos unidades
de PPD. En caso de tuberculosis latente (Mantoux positivo) se realizará tratamiento con
isoniacida durante 9 meses (tratamientos biológicos) ó 6 meses (otros FAME o
corticoides).
Valores normales o Negativos:
-
Menor de 60 U/ ml (por nefelometría).
-
Título menor de 1:80 (método de aglutinación).
En estos valores puede haber muy pequeñas diferencias por la técnica o por
criterios de normalidad propios de laboratorios concretos, a veces en el rango de valores y
otras veces por las unidades a las que se hace referencia.
Valoración de los Resultados Anormales:
-
Mayor de 60 U/ ml
-
Título mayor de 1:80 (latex)
Puede aparecer Positivo el Factor Reumatoide (FR) en:
218
-
Artritis Reumatoide
-
Dermatomiositis
-
Escleroderma
-
Hepatitis crónica
-
Infección viral crónica
-
Mononucleosis infecciosa
-
Leucemia
-
Lupus Eritematoso Sistémico
-
Síndrome de Sjogren
-
Síndrome Nefrótico
-
Tuberculosis
AutoinmunidadHumana
19.7LupusEritematosoSistémico
El término "Lupus" proviene de la palabra latina que significa "Lobo"; "Eritematoso"
quiere decir "Rojo". Se le aplicó este nombre porque se pensaba que la lesión de la piel
semejaba la mordedura de un lobo.
El Lupus Eritematoso Sistémico es una enfermedad de etiología desconocida que
afecta a muchos órganos y sistemas y que se caracteriza por la presencia de múltiples
autoAnticuerpos que participan en la lesión tisular mediada inmunológicamente. No hay
órgano, aparato o sistema que se pueda considerar indemne a esta enfermedad y, cuando
se realizan pruebas o estudios especiales, siempre se encuentra que sus manifestaciones
subclínicas son mucho más frecuentes de lo esperado. La afectación del Sistema Nervioso
en el LES puede traducirse por una amplia gama de manifestaciones, sin que los estudios
anatomopatológicos hayan puesto de manifiesto una lesión cerebral capaz de explicar las
anomalías neurológicas o una lesión patognomónica por LES. Por otra parte, el evento
cerebrovascular (ECV) constituye una alteración neurológica frecuente, y es sin duda una
de las complicaciones más graves del LES. Dentro de las manifestaciones neurológicas, la
cefalea es la más frecuente. La patogenia de la cefalea en el LES se desconoce, aunque se
han postulados varios mecanismos, principalmente la presencia de vasculitis y de
Anticuerpos antifosfolípidos (AFL). El Lupus Sistémico Eritematoso es una enfermedad de
etiología desconocida en la que autoAnticuerpos e inmunocomplejos patogénicos
ocasionan la destrucción de células y tejidos. La etiología del lupus sistémico eritematoso
es desconocida. Aunque esta enfermedad puede ocurrir a todas las edades, es más
frecuente entre las mujeres jóvenes. Se estima la prevalencia de esta enfermedad en 20 a
80 casos por cada 100.000 habitantes/año.
Los autoAnticuerpos producidos ocasionan la formación de inmunocomplejos que,
al acumularse en tejidos y órganos conducen a las lesiones sintomáticas más o menos
extensas. Los órganos más afectados por estos depósitos son los glomérulos, la piel, los
pulmones, el líquido sinovial y otros muchos otros sitios. La respuesta inmunológica
anormal incluye una hiperactividad de los linfocitos T y B y una regulación inadecuada de
dicha hiperactividad.
19.7.1ModelodepatogénesisdelLupusSistémicoEritematoso
El modelo de patogénesis del Lupus Sistémico Eritematoso se produce en en
cuatro fases:
1. La primera fase sería la fase de susceptibilidad en la que se encontrarían
implicados algunos genes que producirían una predisposición a la
enfermedad: en efecto, la predisposición al lupus es 10 veces mayor entre
gemelos homocigóticos que entre gemelos heterocigóticos, lo que
indicaría la intervención de al menos 4 genes, entre ellos el que regula la
producción de los complejos mayores de histocompatibilidad.
2. La segunda fase o fase de inducción implica la aparición de células T
autoreactivas que muestran una pérdida de autotolerancia. Durante esta
fase, en la que intervienen diferentes mecanismos (fallo del timo, expresión
aberrante del antígeno HLA-DR, aparición de péptidos crípticos durante la
apoptosis), juegan una gran importancia la radiación UV y otros factores
ambientales.
219
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
3. En la tercera fase o fase de expansión, se observa un aumento progresivo
de la respuesta autoimnune, siendo detectables serológicamente una serie
de Anticuerpos producidos por los linfocitos B hiperreactivos, Anticuerpos
que se dirigen preferencialmente contra el nucleosoma (Anticuerpos antiDNA y anti-histona), el espliceosoma (Anticuerpos anti-Sm y anti-RMP) y
las moléculas Ro y La (Anticuerpos anti-Ro y anti-La).
4. La última fase, la más importante desde el punto de vista clínico, es la
debida los efectos patogénicos de los complejos de los autoAnticuerpos
con sus antígenos, que se acumulan en los tejidos ocasionando lesiones
debidas a la muerte de algunas células, la activación de otras, la
opsonización y el bloqueo de funciones de las células diana.
No se conoce la etiología del lupus sistémico eritematoso, habiéndose considerado
factores genéticos, la exposición a la luz UV, el tabaco y algunos fármacos. También se ha
especulado sobre la influencia de algunos virus, en particular los virus de la rubeóla y
citomegalovirus.
El lupus eritematoso sistémico (LES) es un padecimiento Autoinmune crónico con
componente inflamatorio muy importante, que cursa con periodos de remisiones y
exacerbaciones, que causa daño tisular mediado por mecanismos inmunológicos en
diferentes órganos, aparatos y sistemas. La expresión clínica de este padecimiento es muy
variable y proteiforme como resultado del compromiso sistémico y posiblemente de una
serie de factores relacionados entre sí: genéticos, inmunológicos y ambientales.
LES es más frecuente de lo que se cree. Reconocerlo, diagnosticarlo e iniciar la
terapéutica a la medida del paciente son avances de gran valor que ofrecen seguridad
profesional al médico y beneficios indudables al paciente.
Aunque la mortalidad en el pasado era significativa en pacientes con
complicaciones vitales, hoy en día el pronóstico se ha modificado sustancialmente debido
a las mejoras en las técnicas de laboratorio, avances en modalidades terapéuticas, control
adecuado de los pacientes y mejor conocimiento del Lupus.
En general, aún en aquellos pacientes con complicaciones serias, el pronóstico es
favorable. En la mayoría de los casos el Lupus tiene un curso benigno caracterizado por
exacerbaciones con fatiga, fiebre baja crónica ondulante, y a veces dolor e hinchazón en
las articulaciones o erupciones cutáneas.
La mayoría de los pacientes lleva una vida normal, pero en ocasiones raras, algunos
desarrollan serias complicaciones.
El Lupus no es igual en todos los pacientes y los síntomas suelen ser diferentes; en
general existen tres clases de Lupus: discoide (LD), sistémico (LES) y el ocasionado o
inducido por medicamentos (LIM).
El Lupus Discoide es limitado a la piel, principalmente de la cara, oídos, cuello y
cuero cabelludo. Casi nunca compromete órganos internos y los exámenes de laboratorio,
como los Anticuerpos antinucleares, por lo general son negativos. Luego de varios años,
aproximadamente en 10% de los pacientes se desencadenan síntomas sistémicos
(diseminación). Infortunadamente no existe manera de evitar esta complicación.
Generalmente el Lupus Eritematoso Sistémico (LES) es más severo que el Discoide
y puede afectar cualquier órgano del cuerpo aun en forma diferente en los distintos
220
AutoinmunidadHumana
pacientes. No es frecuente encontrar dos individuos lúpicos con los mismos síntomas. El
Lupus Eritematoso Sistémico cursa con períodos de pocos o ningún síntoma (remisión) y
con épocas de gran actividad (exacerbación). En algunos casos, y de manera impredecible,
la enfermedad puede desaparecer en forma espontánea.
El Lupus inducido u ocasionado por medicamentos ocurre luego del uso, por lo
general prolongado, de algunos fármacos. Por lo general los síntomas son menos severos
y casi siempre desaparecen al suspender el medicamento responsable. En consecuencia,
en todo paciente con diagnóstico de Lupus Eritematoso, se deben investigar los
medicamentos que por alguna razón esté recibiendo.
19.7.2Anormalidadesinmunológicas
El LEG es primariamente una enfermedad con anormalidades en la regulación
inmune. Estas anormalidades son secundarias a una pérdida de la tolerancia a lo propio,
de modo que los pacientes afectados desarrollan una respuesta Autoinmune (contra
antígenos propios). Las siguientes son algunas de las anormalidades inmunes descritas en
el LEG, aunque no se conoce exactamente si están relacionadas a la patogenia del LEG y
en que forma:
-
Disminución de las células T citotóxicas y células T supresoras (que
normalmente inhiben la respuesta inmune).
-
Aumento de las células T helper o CD4+.
-
Activación policlonal de células B en etapas precoces de la enfermedad.
-
Defecto en la tolerancia de las células B relacionado a defectos en la
apoptosis y/o deficiencia de complemento lo que conduce a una vida
prolongada de células B.
-
Defecto en las señales celulares de las células inmunes, expresado por una
respuesta aumentada frente al calcio, hiperfosforilación de proteínas
citosólicas y factor nuclear kb (NFkb) disminuido.
-
Aumento en la producción de citokinas Th2.
En más del 98% de los pacientes con LES existe una prueba de ANA positiva (por lo
general con títulos altos) y esto obliga a realizar otras determinaciones más específicas
para detectar Anticuerpos anti-ADN de cadena doble (mediante ELISA o con el método
del portaobjetos con crithidia, una prueba menos sensible pero más específica). Cuando
existen titulos elevados de Anticuerpos anti-ADN de cadena doble, son muy específicos de
LES.
* LEG (lupus eritomatoso generalizado)
Anticuerpo
Manifestación Clínica
Anticuerpo Antinuclear:
Muy sensible para LEG, en 95% o más de los casos. Poco
específico, (+) en otras enfermedades: otras ETC,
procesos inflamatorios crónicos, tumores y envejecimiento.
AntiDNA de doble hebra:
Específico para LEG. (+) en 50% a 75% de los casos.
Títulos altos correlacionan con actividad del LEG y
sugieren riesgo de nefritis.
AntiDNA de una hebra:
No es sensible ni específico y ocurre en muchas
enfermedades
221
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Anticuerpo
Manifestación Clínica
Anti-Ro:
(+) En LEG y en Sjögren. Frecuente en LEG con AAN (-).
Puede causar lupus neonatal, y tiene riesgo de bloqueo
cardíaco congénito. Frecuente en el lupus cutáneo
subagudo.
Anti-Sm:
Específico para LEG. Los títulos no varían con la actividad
del LEG.
Antiribonucleoproteína (RNP)
En muchas ETC, en síndromes de sobreposición y en la
Enfermedad Mixta del Tejido Conectivo. Los enfermos con
LEG con solo este Anticuerpo no desarrollan nefritis grave
ni alteración del SNC.
Anticardiolipina
(+) En alrededor de 30 % a 50% de los casos con LEG y
en otras ETC y en algunos sanos. Se asocia con trombosis
y pérdida fetal recurrente.
Anticoagulante lúpico
Dirigido contra fosfolípidos de la cascada de coagulación.
Se asocia con trombosis y pérdida fetal recurrente.
Antihistona:
Se asocia con Lupus inducido por drogas, también común
en el lupus espontáneo.
Anti proteína P ribosomal:
Se ha asociado con Psicosis lúpica
Otros ANA y Anticuerpos anticitoplásmicos (p. ej., Ro [SSA], La [SSB], Sm, RNP, Jo1) son de ayuda en el diagnóstico del LES y de otras enfermedades del tejido conjuntivo.
Debido a que el Ro es fundamentalmente citoplásmico, en ocasiones se pueden detectar
Anticuerpos anti-Ro en pacientes con LES ANA negativos que presentan un lupus cutáneo
crónico. El anti-Ro es el Anticuerpo causal del lupus neonatal y del bloqueo cardíaco
congénito. El anti-Sm es muy específico del lupus, pero, al igual que ocurre con el antiADN de cadena doble, no es muy sensible.
En el 5-10% de los pacientes con LES se producen resultados positivos falsos en las
pruebas serológicas de la sífilis. Pueden asociarse con una prueba positiva para el
anticoagulante del lupus o con una prolongación del tiempo de tromboplastina parcial.
Los valores anormales en una o más de estas determinaciones indican la presencia de
Anticuerpos antifosfolípidos (p. ej., Anticuerpos anticardiolipina), que se asocian con
trombosis arterial o venosa, aborto espontáneo, pérdida fetal tardía y trombocitopenia.
Los Anticuerpos anticardiolipina se pueden detectar mediante ELISA.
Los niveles de complemento sérico suelen estar disminuidos en la fase activa y son
muy bajos en los pacientes con nefritis activa. La VSG está elevada de manera casi
uniforme durante la fase activa del trastorno. Los niveles de proteína C reactiva son
sorprendentemente bajos en el LES, incluso con una VSG >100 mm/h. La leucopenia es la
norma, sobre todo con linfopenia en el LES activo. Puede existir una anemia hemolítica. La
trombocitopenia Autoinmune puede ser grave y producir compromiso vital. La presencia
de LES es indistinguible en ocasiones de la púrpura trombocitopénica idiopática.
La afectación renal puede ser evidente en cualquier fase, incluso aunque no existan
otras manifestaciones del LES. Un título elevado de Anticuerpos anti-ADN o una elevación
del mismo puede predecir el riesgo de nefritis en el lupus. No suele ser necesaria la
biopsia renal para el diagnóstico, pero puede ayudar a evaluar el estado de la afectación
renal (p. ej., inflamación activa frente a fibrosis postinflamatoria) y puede determinar la
conducta terapéutica. Los análisis de orina pueden permanecer sin alteraciones a pesar de
222
AutoinmunidadHumana
la comprobación de afectación renal temprana por la biopsia. Por esta razón, se deben
realizar a intervalos regulares durante el seguimiento del paciente en remisión aparente.
La presencia de hematíes y de cilindros granulares sugiere una nefritis más activa.
En reumatología distinguimos dos grupos de pruebas de laboratorio:
Iniciales o generales, que son útiles para descubrir y seguir la evolución de
padecimientos sistémicos inflamatorios.
Especiales, cuya positividad puede tener valor para reconocer una enfermedad
determinada.
Los estudios generales incluyen la biometría hemática completa, química
sanguínea, examen general de orina, velocidad de sedimentación globular, proteína C
reactiva y factor reumatoide.
19.7.3BiometríaHemática
19.7.3.1Fórmularoja:
El dato más común es la presencia de anemia, la cual en términos generales es
normocítica normocrómica. Esta en general nos traduce actividad inflamatoria y es
frecuente su presencia en enfermedades crónicas sistémicas como la artritis reumatoide
(AR), el lupus eritematoso sistémico (LES), las vasculitis, las espondiloartropatías, etc.
También puede ser consecuencia del efecto secundario de medicamentos (p.ej. uso de
antiinflamatorios no esteroideos y hemorragia del tubo digestivo) o bien como
consecuencia de factores solubles o Anticuerpos (p.ej. anemia hemolítica Autoinmune en
LES). La poliglobulia es poco frecuente en el paciente reumático y puede estar presente
como consecuencia de afección pulmonar en pacientes con padecimientos inflamatorios
sistémicos, pudiendo resultar muy orientadora en el caso de la osteoartropatía
hipertrófica.
19.7.3.2Fórmulablanca:
La presencia de leucocitosis puede ser de ayuda en el reconocimiento de
padecimientos inflamatorios agudos como en el caso del ataque agudo de gota, la artritis
séptica, la fiebre reumática y algunas vasculitis por citar algunos ejemplos; además puede
orientarnos en la posibilidad de infección en padecimientos inflamatorios sistémicos con o
sin tratamiento con esteroides y/o inmunosupresores. La leucopenia puede ser el
resultado de actividad de algunos padecimientos Autoinmunes condicionada por factores
solubles o Anticuerpos como ocurre en el LES o el síndrome de Felty. También puede ser
secundaria al efecto de algunos medicamentos. Podemos encontrar en la diferencial
alteraciones como la presencia de neutropenia (LES, S. Felty), linfopenia (LES), linfocitosis
(actividad inflamatoria), neutrofilia (actividad inflamatoria, procesos infecciosos),
eosinofilia (algunas vasculitis, fascitis eosinofílica).
Plaquetas:
En general la presencia de trombocitosis es un dato que nos orienta a actividad
inflamatoria y esta la podemos encontrar en padecimientos como la AR, la artritis
reumatoide juvenil (ARJ), las espondiloartropatías, etc. La trombocitopenia es el resultado
de la presencia de factores solubles o Anticuerpos como ocurre en el LES, síndrome
antifosfolípido (SAF), etc., o bien como resultado de efecto tóxico de medicamentos como
inductores de remisión para AR o inmunosupresores.
223
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
19.7.3.3QuímicaSanguínea
Esta nos proporciona información para la detección y seguimiento de
enfermedades metabólicas, compromiso hepático y renal condicionado por enfermedades
reumáticas sistémicas como pueden ser AR, LES, vasculitis, etc. Asimismo, es importante
para detectar efectos secundarios por la terapéutica empleada. El ácido úrico debe ser
solicitado ante la sospecha clínica de gota. Es conveniente recordar que la hiperuricemia
no es diagnóstica de la enfermedad, que puede ser producida por otras patologías y que
incluso puede ser asintomática. Las enzimas musculares que incluyen transaminasas,
creatincinasa, aldolasa y deshidrogenasa láctica deberán solicitarse en caso de
sospecharse miopatía inflamatoria.
19.7.3.4ExamenGeneraldeOrina
Es de utilidad en la valoración de problemas urinarios y renales, los cuales pueden
estar relacionados con enfermedades reumáticas sistémicas como las ya mencionadas o
también con efectos secundarios de la terapéutica empleada.
19.7.3.5VelocidaddeSedimentaciónGlobular(VSG)
Es la medición de la proporción de eritrocitos sedimentados en sangre
anticoagulada bajo condiciones estándares. Es una prueba de laboratorio no específica
indicadora de proceso inflamatorio o infección. Puede tener variaciones de acuerdo al
volumen del paquete globular, por lo que debe ser solicitada con una fórmula roja para su
debida interpretación. Es de utilidad para el seguimiento de procesos inflamatorios
crónicos como la AR y algunas vasculitis como la polimialgia reumática/arteritis de células
gigantes y enfermedad de Takayasu. Se encuentra elevada durante el embarazo y en
ocasiones hasta el tercer mes del puerperio. Por su simplicidad técnica y su valor
interpretativo no superado por técnicas más costosas y sofisticadas es el reactante de fase
aguda de elección para la valoración de actividad de enfermedades reumáticas.
19.7.3.6ProteínaCReactiva(PCR)
Es como la VSG un reactante de fase aguda, inespecífico (no sólo ocurre en fiebre
reumática), que es utilizado en el seguimiento de procesos infecciosos y enfermedades
inflamatorias. Sus concentraciones son mínimas en sujetos normales; pero en respuesta a
infecciones bacterianas, trauma, necrosis tisular e inflamación, sus concentraciones
pueden elevarse de 100 a 1000 veces en menos de 24 horas; pasado este lapso la VSG es
complementaria de este estudio. Puede permanecer elevada indefinidamente en procesos
inflamatorios crónicos. Sin embargo, en enfermedades como el LES sus concentraciones
son normales, cuando se elevan tienen 39% de sensibilidad y 93% de especificidad para
diagnosticar infección agregada en ausencia de serositis.
19.7.3.7FactorReumatoide(FR)
Son autoAnticuerpos de los isotipos IgM, IgA e IgG que reaccionan con el
fragmento Fc de una IgG. Pueden ser determinados por fijación de látex, Waaler Rose
(eritrocitos de carnero) y nefelometría. El 5% de la población normal puede tener
positividad para la prueba. Se encuentra en el 50-90% de pacientes con AR; sus
concentraciones son más altas en enfermedad activa y correlaciona inversamente con la
capacidad funcional.
Puede encontrase también en el síndrome de Sjögren (SS), enfermedad mixta del
tejido conjuntivo (EMTC), nefropatía por IgA, crioglobulinemias, LES, esclerosis sistémica
224
AutoinmunidadHumana
progresiva (ESP), polidermatomiositis, así como en otros padecimientos inflamatorios no
reumáticos (hepatitis, endocarditis, etc.) Su positividad no establece el diagnóstico y su
negatividad no lo descarta; la interpretación por consiguiente depende de la información
clínica.
19.7.3.8EstudiosEspeciales

Anticuerpos antinucleares (AAN)
Son encontrados en una gran variedad de enfermedades Autoinmunes; su
frecuencia incrementa con la edad en personas aparentemente sanas. Pueden ser
determinados por diferentes métodos aunque de preferencia debe utilizarse la técnica de
inmunofluorescencia para su detección. Se han considerado la piedra angular para la
evaluación y diagnóstico del LES, con una sensibilidad del 99% y especificidad del 49%.
Pueden estar presentes en otras enfermedades reumáticas como ESP, SS, AR, EMTC,
polidermatomiositis, en padecimientos infecciosos como la endocarditis bacteriana y la
lepra, en enfermedades hepáticas como la hepatitis crónica Autoinmune y la cirrosis biliar
primaria y pueden ser inducidos también por medicamentos.

Anti DNA/ Anti Sm
Son de utilidad en el diagnóstico de LES. Los Anticuerpos contra DNA de doble
cadena básicamente se encuentran en pacientes con LES y sus concentraciones elevadas
además de ser útiles en el diagnóstico tienen valor predictivo en recaídas de la
enfermedad. El Anticuerpo contra Sm tiene una baja sensibilidad pero alta especificidad
para establecer el diagnóstico de LES. Sus títulos no varían con la actividad del
padecimiento.

Antiribonucleoproteína (RNP)
Forman parte de los antígenos extractables del núcleo (ENA). Son dirigidos contra
ribonucleoproteínas. Son de utilidad en el diagnóstico de la EMTC en la cual pueden estar
presentes a concentraciones elevadas. Pueden estar presentes en LES, SS, ESP y
polidermatomiositis.

Anti p-anca/anti c-anca
Los Anticuerpos anticitoplasmaticos del neutrófilo son determinados por
inmunofluorescencia y muestran 3 patrones: citoplasmático (C-ANCA), perinuclear (PANCA), y atípico (X-ANCA). Pueden ser de utilidad en el diagnóstico y evolución del la
granulomatosis de Wegener y la poliarteritis microscópica, sindrome de Churg- Strauss,
vasculitis sistémica y glomerulonefritis ideopática. El patrón atípico se ha encontrado en
enfermedad inflamatoria intestinal, colitis ulcerativa, enfermedad de Crohn, colangitis
esclerosante, LES, hepatitis Autoinmune y lepra.

Anticuerpos anti-cardiolipina.
Son autoAnticuerpos de los subtipos IgG, IgM e IgA. Es el procedimiento estándar
para la detección de Anticuerpos antifosfolípido en pacientes con sospecha de síndrome
de antifosfolípido primario o secundario.

Cuantificación de C3, C4 y CH50.
Una disminución en los valores de estas pruebas puede ser predictivo de recaída
en LES; son útiles en el seguimiento de actividad, con mejor correlación a nivel renal.
225
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico

Anti Ro (ss-a)/ anti La (SS-B)
El primero se asocia a la presencia de SS, lupus cutáneo subagudo, lupus neonatal;
el segundo con SS tanto primario como secundario, LES y lupus cutáneo, se encuentra
presente en niños con bloqueo cardiaco.
Los estudios inmunológicos y genéticos, deben ser muy bien pensados. Con
frecuencia se cae en la situación conflictiva de tener mucha información pero su
interpretación resulta difícil o incierta, dependiendo sobre todo de la experiencia en el
manejo de este tipo de información. Resulta común incurrir en gastos mayores e
innecesarios.

Depuración de creatinina y albúmina en orina de 24 horas
Exámenes de utilidad para valorar la función renal y dar seguimiento a la respuesta
terapéutica en pacientes con enfermedad reumática sistémica con afección renal. Existe
correlación negativa entre las dos pruebas (depuración baja-albuminuria elevada,
depuración incrementada-albuminuria negativa).

Complejo principal de histocompatibilidad (hla)
Su determinación no es diagnóstica de ningún padecimiento reumático. Es de
utilidad para establecer asociaciones desde el punto de vista genético como factor
predisponente para el desarrollo de enfermedades (v. gr. HLA B 27 y espondilitis
anquilosante).

Crioglobulinas y viscosidad sérica
Las crioglobulinas son de 3 tipos, actúan como complejos inmunes circulantes y
producen vasculitis sistémica; precipitan con el frío. La crioglobulinemia puede ser esencial
o asociada a LES, poliarteritis nodosa, el SS y otros trastornos Autoinmunes, infecciosos y
linfoproliferativos. La viscosidad sérica es útil para el seguimiento de inflamación crónica,
particularmente para detectar y dar seguimiento a síndromes de hiperviscosidad en
mieloma múltiple, macroglobulinemia y enfermedades Autoinmunes.
Existen otra gran variedad de exámenes como la determinación de otros tipos de
autoAnticuerpos, electroforesis de proteínas. Cuantificación de Inmunoglobulina, etc. que
pueden ser de utilidad pero cuya realización es limitada a pocos laboratorios a costos
elevados y su indicación debe ser precisa y justificada.

Punción articular
Su indicación más frecuente es para diferenciar artropatías inflamatorias de las que
no lo son. Es una urgencia en el caso de sospechar artritis infecciosa. Puede ser
diagnóstica y terapéutica. En términos generales si el examinador piensa que está
indicada, probablemente es cierto. Debe ser realizada por un médico familiarizado con el
procedimiento. La realización del procedimiento incluirá siempre registro del volumen y
aspecto macroscópico, estudio citológico y químico, tinción de Gram y cultivo, búsqueda
de cristales. Tradicionalmente el líquido sinovial se ha clasificado en 3 o más grupos
dependiendo de su aspecto macroscópico, cuenta total y diferencial de leucocitos,
contenido de proteínas y glucosa, coágulo de mucina, viscosidad, etc. Estos grupos se han
denominado "normal", "no inflamatorio", "inflamatorio", "séptico" y "hemorrágico". Estas
clasificaciones son de poca utilidad ya que su valor diagnóstico es limitado debido a que
los líquidos de una enfermedad pueden caer en cualquier grupo. El mensaje correcto de
estas clasificaciones es diferenciar a la artritis inflamatoria de la artropatía no inflamatoria,
226
AutoinmunidadHumana
intentar la identificación de la causa de la inflamación y vigilar más en atención a una
artritis infecciosa cuando la cuenta de leucocitos es alta o el líquido tiene aspecto
purulento. La punción articular y el estudio detallado del líquido puede proporcionar
información con valor diagnóstico definitivo.
19.8Dermatomiositis
La dermatomiosítis está encuadrada como subgrupo de las llamadas miopatías
inflamatorias idiopáticas. Las miopatías inflamatorias idiopáticas comprenden varios
subgrupos heterogéneos, caracterizados por ser adquiridos y no hereditarios, de causa no
conocida y con indicios de mecanismos patogenéticos Autoinmunes, de naturaleza
inflamatoria con afectación muscular más o menos focal en base a los estudios biópsicos y
con incrementos de la creatin-kinasa (CK)
Las miosítis inflamatorias idiopáticas incluyen:

Dermatomiosítis

Polimiosítis

Miosítis con cuerpos de inclusión

Enfermedades “Autoinmunes” asociadas a miosítis (Lupus sistémico.
Esclerodermia. Enfermedad mixta del colágeno. Sjögren. Poliarterítis
nodosa. Artritis reumatoide. Síndrome de Behçet. Sarcoidosis.)

Miosítis, fasciítis eosinofílicas.

Miosítis focales.
Diagnóstico algunos datos de laboratorio, tanto para apoyar el diagnóstico como
para descartar enfermedades similares. La CK suele estar aumentada, pero su normalidad
no excluye el diagnóstico, ya que en fases de cierta inactividad o en fases avanzadas de la
enfermedad puede estar dentro de los límites de referencia. El seguimiento de la CK es de
ayuda para ver la evolución y la respuesta terapéutica. Lo mismo puede decirse pero con
menos sensibilidad de la aldolasa y de la transaminasa SGOT. La VSG y la PCR pueden
estar moderadamente elevadas. No suele haber leucocitosis ó desviación a la izquierda de
los polinucleares. También son frecuentes aumentos globales de la gamma globulina. Los
Anticuerpos antinucleoproteína pueden ser positivos. Si son positivos los Anticuerpos
anti-ADN es más lógico inclinarse inicialmente por el diagnóstico de lupus sistémico y
pensar en miopatía asociada al mismo. También se ha descrito una incidencia elevada de
Anticuerpos Jo-1 de significación indeterminada. Es deseable una prospección limitada,
que complemente la clínica, en busca de alteraciones biológicas que permitan descartar
las neoplasias más frecuentes.
19.9SíndromedeSjögren
El sindrome de Sjögren (SS) es una enfermedad Autoinmune, crónica, inflamatoria
que se caracteriza por infiltración de las glándulas exocrinas por linfocitos y células
plasmáticas.
Los síntomas clínicos principales y las complicaciones están relacionados con la
destrucción de las glándulas y la sequedad de las mucosas. Los síntomas típicos son la
keratoconjuntivitis sicca por disminución de la secreción lacrimal, la xerostomía por
227
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
disminución de la secreción de saliva y la sequedad vaginal. Aunque son esos los síntomas
predominantes se puede afectar todo el sistema de glándulas exocrinas. La enfermedad
puede ser órgano específico comprometiendo sólo al sistema exocrino o una enfermedad
sistémica comprometiendo por infiltración linfoide a los pulmones, riñones, vasos
sangíneos, músculos o transformarse en una enfermedad proliferativa de las células B.
El SS se divide en SS Primario o no asociado con la presencia de otra enfermedad
inmunológica y en SS Secundario que se asocia con la presencia de enfermedades
Autoinmunes como la artritis reumatoídea (AR), lupus, esclerodermia, miositis, cirrosis
biliar primaria, hepatitis crónica, crioglobulinemia, vasculitis y tiroiditis.
Patogénesis: Al igual que en la mayoría de las enfermedades del tejido conectivo
se involucra la tríada de Autoinmunidad, susceptibilidad genética y desencadenante
ambiental.
En este sentido es interesante que los individuos HIV (+) presenten algunas
manifestaciones de SS pero sin tener autoAnticuerpos.
Los hallazgos inmunológicos del SS en sangre y en el tejido se muestran a
continuación:
Sangre periférica
Glándulas salivales
Hipergamaglobulinemia policlonal
Linfocitos T de ayuda
Múltiples autoAnticuerpos
Células B activadas
Inmunoglobulina policlonales
Células epiteliales HLA-DR +
Déficit de la producción de IL-2
Subgrupo monoclonal de células B
Diminucion de la función de las células natural killer
Ausencia de células natural kille
La presencia de autoAnticuerpos es frecuente en el SS. La frecuencia con que se presentan
se muestra en la tabla de alteraciones de laboratorio en el SS primario:
Alteraciones de Laboratorio en SS primario
Porcentaje
Anticuerpos antinucleares (+) en células HEp-2
90
Factor reumatoídeo (+) por aglutinación de látex
60
Crioglobulinemia
30
Proteína C reactiva elevada
5
Anemia (hematocrito < 30%)
Leucopenia (<3.500 cel/mm3)
10
Trombocitopenia (<10.000/mm3)
228
VHS elevada (> 25 mm/h)
60
anti-Ro (SSA)
55
anti-La (SSB)
40
AutoinmunidadHumana
Las crioglobulinas circulantes en el SS consisten en factor reumatoídeo monoclonal
e Inmunoglobulina policlonales de isotipo IgA o IgG, precipitan en frío, se presentan en
pacientes con enfermedad sistémica y autoAnticuerpos más disminución del
complemento.
19.10SíndromedeReiter
Las artropatías reactivas y el síndrome de Reiter son dos términos que son usados
más o menos en forma intercambiable. Se trata de una enfermedad encuadrada dentro de
las artritis reactivas, que, a su vez, se clasifican dentro de las espondiloartropatías.
Hoy en día, no obstante, el término síndrome de Reiter ha caído en desuso, siendo
más correcto referirse a ella simplemente como artritis reactiva.
El síndrome de Reiter define una triada, o más características, mientras que la
artritis reactiva es más un proceso inflamatorio relacionado con infección; en teoría la
artropatía reactiva puede ser definida como una artropatía inflamatoria distante en tiempo
y en lugar de la infección original que la dispara lo cual usualmente esta en el tracto
genito-urinario o a nivel intestinal, más recientemente se ha sospechado que organismos
respiratorios también pueden precipitar la enfermedad y ya es aceptado que aún la
articulación sinovial no está libre de este insulto bacteriano. Ya hay evidencia que
fragmentos de organismos y determinantes antigénicos se encuentran en la cavidad
sinovial o en los tejidos sinoviales.
La importancia de este fenómeno y la relación a una terapia potencial con
antibiótico no permanece claro, pero si permanece el interés.
La relación estrecha entre estos disparadores infecciosos específicos como Shigella,
Salmonella y otros organismos y el fondo genético específico junto con una historia
claramente definida aguda o crónica, lleva a decir que son pocas las áreas de la medicina
donde se unen estos tres aspectos en forma muy precisa.
La artritis reactiva (ARe) incluyendo el síndrome de Reiter varía con la prevalencia
del B27 y las infecciones bacterianas que la disparan; ocurre del 1 al 4% de los individuos
siguiendo una infección urogenital por Chlamidia o una enteritis debido a bacterias
gramnegativas. Informes recientes indican, que la incidencia de artritis reactiva después de
una enteritis por salmonella es casi del 7% y mientras el episodio inicial de artritis es
relativamente débil asociado con HLA B27 lo más probable es que llegue a ser crónica y se
demuestre una uveitis anterior aguda y otras características extra-articulares.
Respecto a datos de laboratorio, durante las fases inflamatorias se encuentran
elevados la velocidad de sedimentación globular y los reactantes de fase aguda en el
análisis de sangre. En algunos casos puede existir anemia.
Cuando se inicia la afectación articular, de la infección desencadenante sólo quedan
como dato identificador (y no en todos los casos) los hallazgos de las pruebas serológicas
(existencia de determinados Anticuerpos). Si se analiza el líquido sinovial de las
articulaciones afectas, éste muestra alteraciones inflamatorias inespecíficas.
En el 60-80% de los casos se da para el HLA B27.
229
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
19.11SíndromedeGoodpasture
El síndrome de Goodpasture (SGP) se caracteriza por la asociación de
glomerulonefritis rápidamente progresiva (GNRP) con hemorragia pulmonar (HP) y
Anticuerpos contra la membrana basal glomerular (MBG) y alveolar. Hay positividad lineal
especialmente para IgG, después, también para C3. Dos tercios de las glomerulonefritis
crecénticas de este tipo corresponden al síndrome de Goodpasture y el otro tercio carece
de manifestaciones pulmonares (síndrome de Goodpasture sin compromiso pulmonar). La
lesión glomerular es similar en ambos grupos y se produce por un mecanismo
inmunológico anti-membrana basal glomerular. Se desencadena por un defecto de un
componente proteico de la cadena a-3 del colágeno IV. Este componente,
desenmascarado por diversas causas de su condición oculta, permite que se formen
Anticuerpos contra la membrana basal glomerular.
-
Proteinuria, hematuria (severa)
-
Anticuerpos antinucleares (ANAS), Anticuerpos anti DNA.
-
Hematuria severa, Anticuerpo citoplasmáticos, antineutrófilos (ANCAS)
-
Anticuerpo antimembrana basal glomerular.
19.12SíndromedeGuillain‐Barré
El Síndrome de Guillain-Barré es un trastorno en el que el sistema inmunológico del
cuerpo ataca a parte del sistema nervioso periférico. Los primeros síntomas de esta
enfermedad incluyen distintos grados de debilidad o sensaciones de cosquilleo en las
piernas. En muchos casos, la debilidad y las sensaciones anormales se propagan a los
brazos y al torso. Estos síntomas pueden aumentar en intensidad hasta que los músculos
no pueden utilizarse en absoluto y el paciente queda casi totalmente paralizado. En estos
casos, el trastorno pone en peligro la vida potencialmente interfiriendo con la respiración
y, a veces, con la presión sanguínea y el ritmo cardíaco y se le considera una emergencia
médica.
Característicamente se ha demostrado una inflamación linfocitaria multifocalde
extensión variable asociada con desmielinización.La degeneración axonal puede ocurrir
como un fenómeno secundario.Se han encontrado niveles séricos elevados de IL-6, IL-2,
TNF-alfa y lapresencia de Anticuerpos antigangliosidos (GM1).
-
Se reconoce un antígeno b.
-
Se activan linfocitos T que cruzan la barrera hemato neural.
Esto es mediado por quimioquinas, moléculas de adhesión celular y
metaloproteinasasc.- Dentro del sistema nervioso periférico los linfocitos T activan
macrófagos que aumentan la producción de citoquinas, NO y TNF alfa. Este
fenómenoaumenta la permeabilidad de la barrera y así pasan los Anticuerpos
antimielina.La terminacion de la respuesta inflamatoria se produce con aumento de IL10
yTGF beta
Características de laboratorio: Aumento de las proteínas en el LCR, con menos de 4
cel/ml. después deuna semana del inicio.
230
AutoinmunidadHumana
19.13EsclerosisMúltiple
Esclerosis Múltiple (EM) es una enfermedad desmielinizante que afecta el Sistema
Nervioso Central. Si bien su causa aún no es totalmente conocida, diferentes evidencias
soportan una etiología Autoinmune como la más probable.
El procedimiento de laboratorio se llama electroforesis de LCR, un método utilizado
para estudiar los niveles de proteína en el líquido cefalorraquídeo (LCR).
En la electroforesis, se aplica un gel (un medio sólido que permite el movimiento de
las proteínas) a una muestra de LCR y luego se aplica un voltaje. Las proteínas migran a lo
largo del gel sobre la base de su carga (aproximadamente de acuerdo con su tamaño). Se
tiñe el gel y las cantidades significativas de proteínas similares harán que se presente una
"banda" visible. El término bandas oligoclonales se refiere a la presencia en el LCR de dos o
más bandas de proteínas de una Inmunoglobulina específica (IgG) que tienen mayor
intensidad que en la muestra concurrente de suero. Este patrón de bandas se observa en
pacientes con esclerosis múltiple y otras condiciones. Es normal que se encuentren una o
más bandas en el LCR.
Anormal:
Los resultados se consideran anormales si se encuentran dos o más bandas en el
LCR y no en el suero de la sangre, lo cual puede ser indicio de esclerosis múltiple. Las
bandas oligoclonales del LCR se encuentran en un 83 a 94% de los pacientes con esclerosis
múltiple definida. Otras causas de este bandeo oligoclonal en LCR son, entre otras:
encefalitis, meningitis, síndrome de Guillain-Barré, polineuritis, dolor de cabeza y otras
condiciones.
19.14Miasteniagrave
La miastenia grave es una enfermedad Autoinmune, de etiología no conocida, que
afecta la unión neuromuscular. Clínicamente se caracteriza por la aparición de debilidad
muscular tras una actividad prolongada, con tendencia a la recuperación después de un
período de inactividad o con la administración de fármacos anticolinesterásicos. El
mecanismo patogénico consiste en la destrucción específica de los receptores de
acetilcolina de la membrana postsináptica de la placa motora mediada por Anticuerpos. El
tratamiento inmunomodulador que se realiza actualmente en la miastenia ha cambiado su
pronóstico, que raramente es ahora grave o fatal.
Test serológico:
Los Anticuerpos anti-ACHRA se detectan utilizando un método de
inmunoprecipitación en el cual los ACHRA del músculo esquelético se marcan con I 125-a
Bungarotoxina. Si bien el título de Anticuerpos no se correlaciona con la severidad de la
enfermedad, son útiles para el seguimiento de la misma. Sí existe relación entre el tipo de
Anticuerpos y la gravedad.
El receptor de acetilcolina esta formado en el adulto por dos subunidades a, una ß,
una d y una e. Se realiza por RIA y los valores de referencia son los siguientes:
< 0,2 nmol/l: negativo
0,2-0,5 nmol/l: otras enfermedades Autoinmunes no M.G.
231
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
19.15EnfermedaddeGraves
La enfermedad de Graves es un desorden Autoinmune caracterizado por
hipertiroidismo, bocio difuso, oftalmopatía y, raramente, dermopatía. La susceptibilidad a
la enfermedad de Graves es determinada por una mezcla de los factores genéticos,
ambientales, y endógenos, que son responsables de la aparición del auto reactividad de las
células de T y de B al receptor del tirotrofina. El examen más sensible para detectar
hipertiroidismo es la medición de TSH con un método de segunda o de tercera
generación. La generación se reconoce porque el límite inferior de detección es 0,05
mUI/ml para los métodos de segunda generación, y 0,005 mUI/ml para los de tercera. Una
TSH normal descarta el diagnóstico de hipertiroidismo, con la sola excepción de los
rarísimos casos en que el cuadro se debe a hipersecreción de TSH.
La TSH debe medirse junto con T4 total o T4 libre, ya que existen sujetos
eutiroideos (tienen T4 normal) cuya TSH es baja o está suprimida. En estos casos se debe
plantear un hipertiroidismo subclínico o bioquímico, pero también tener presente que esta
combinación se suele ver en sujetos eutiroideos de edad avanzada, en pacientes
eutiroideos con alguna enfermedad grave, en sujetos psicóticos y con el uso de
glucocorticoides o de dopamina. La medición de T3 total o libre es de poca utilidad en el
diagnóstico del hipertiroidismo, excepto en los raros casos de T3 toxicosis o muy al
comienzo de la enfermedad, en que la hiperproducción tiroidea de T3 puede anteceder a
la de T4.
Una vez establecido que el paciente tiene hipertiroidismo, es necesario efectuar una
captación de radioyodo de 24 horas para determinar si el cuadro se debe a enfermedad de
Graves-Basedow, o a bocio nodular tóxico, en cuyo caso la captación estará elevada
(>20%); o bien a causas sin hiperfunción glandular, como la tiroiditis subaguda o la
tirotoxicosis facticia. En estos casos la captación será baja (<3%) y el manejo clínico muy
diferente.
19.16ArtritisPsoriásica(Psoriasis)
La artritis psoriásica es una enfermedad articular de naturaleza inflamatoria que
aparece en pacientes afectos de psoriasis o que la padecerán mas adelante. La psoriasis en
general tiene una prevalencia en el mundo occidental entre el 1 al 3 %. La artritis psoriásica
aparece entre el 5 y el 7 por ciento de los pacientes con psoriasis. También todos hemos
visto, pero su prevalencia es difícil de establecer (estaría alrededor del 20 %), pacientes que
padecen inicialmente solo artritis y que más tarde desarrollan psoriasis.
La etiología de la enfermedad no es conocida, pero existe una asociación genética
heterogénea y compleja. La psoriasis cutánea se asocia con determinados antígenos de
histocompatibilidad (HLA-B13, HLA-Bw17 y HLA-Cw6). La artritis psoriásica asociada a
sacroilitis y afectación axial con HLA-B39 y HLA-B27. La artritis psoriásica con afectación
articular periférica con HLA-Cw6, HLA-Bw38, HLA-DR4 y HLA-DR7.
Se aceptan, y es útil bajo diferentes puntos de vista, sobre todo pronóstico y
terapéutico, diferentes patrones de expresión clínica de la artritis psoriasica: 1- Mono u
oligoartritis. 2- Afectación exclusiva o predominante de las interfalángicas distales. 3Poliartritis que semeja la artritis reumatoide. 4- Espondilitis psoriásica. 5- Artritis mutilante.
1. Afecta una o pocas articulaciones y en este caso de forma en general
asimétrica. Pueden ser articulaciones grandes o pequeñas. En esta forma es
donde es más frecuente la afectación tendinosa en su inserción o en forma
232
AutoinmunidadHumana
de tendosinovitis en particular en los flexores de los dedos de la mano o del
pie. En ocasiones todo el dedo puede aparecer tumefacto, inflamado
(dactilitis). El curso con este patrón es variable y la tendencia es a la
cronicidad, pero la artritis puede debutar de un modo bastante abrupto y
semejar una artritis por cristales o una artritis séptica. Esta artritis aguda es a
veces recurrente. Por otro lado y en general la evolución suele ser más
favorable que las formas de comienzo poliarticular. En menos casos
evolucionan a formas poliarticulares, indistinguibles de las formas ya
inicialmente poliarticulares. Las lesiones cutáneas o ungueales son a veces
muy leves y requieren una búsqueda intencionada. Entre el 30-50 % de las
artritis psoriásicas podrían estar comprendidos en este subgrupo.
2. Se caracteriza por la afectación exclusiva o predominante de alguna, varias o
hasta todas la interfalángicas distales. Se asocia muy frecuentemente con la
afectación de las uñas (pocillos o punteado ungueal, surcos horizontales,
hiperqueratosis, leuconiquia, onicolisis, rojez y edema periungueal).
Representa entre el 10-15 % de las artritis psoriásicas.
3. Poliartritis simétrica que remeda el patrón clínico y evolución de la artritis
reumatoide. Sin embargo no hay factor reumatoide y tampoco nódulos
subcutáneos. Algunos casos de los patrones mencionados mas arriba
pueden con el tiempo ir evolucionando hacia este tipo. Comprendería del
15 al 30 % de los casos.
4. Forma espondilítica. Representa entre el 10 al 20 % de las artritis psoriásicas.
Aproximadamente la mitad de ellos poseen el antígeno de
histocompatibilidad HLA-B27. La expresión clínica es la de una espondilítis
anquilosante.
5. La forma mutilante que representa el 5 % de los casos. Como su nombre
indica manifiesta lesiones geódicas y mas aún, destructivas del hueso
rebasando ampliamente la articulación, ello sobre todo en manos y pies.
Los datos de laboratorio son contributorios para el conocimiento de la actividad de
la enfermedad. Los reactantes de fase aguda (VSG, proteína C reactiva) son muchas veces,
aunque no siempre, reflejo de la actividad de la enfermedad. La correlación no es tan fiel
como en la artritis reumatoide. Muchos datos de laboratorio serán útiles en el diagnóstico
diferencial y en la valoración del estado general. También son importantes en el
seguimiento de la enfermedad y en la apreciación y detección de efectos secundarios
posibles de los medicamentos. La presencia de HLA-B27 es de ayuda en los periodos
iniciales para la caracterización y diagnóstico de la forma espondilítica.
19.17GranulomatosisdeWegener(GW)
La Granulomatosis de Wegener (GW), es una enfermedad relativamente rara, pero
que cuando se presenta al clínico plantea diversos aspectos diagnósticos y terapéuticos
complejos. Para los investigadores, es motivo de una gama bastante interesante de
aspectos patogénicos desde el descubrimiento de los Anticuerpos anticitoplasmáticos del
neutrófilo (ANCAs), y sus interacciones diversas con el endotelio y diferentes células del
sistema inmune.
Alteraciones del Sedimento Urinario: microhematuria (más de 5 hematies por
campo) o cilindros hemáticos.
233
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
19.18Esclerodermia
Nombres alternativos: Esclerosis sistémica progresiva; Esclerodermia; Síndrome de
CREST. Es una enfermedad del tejido conectivo difuso caracterizada por cambios en la piel,
vasos sanguíneos, músculos esqueléticos y órganos internos.
Datos de laboratorio:
-
Antígeno antinuclear positivo (1:16+).
-
Anticuerpo anticentrómero (1:40+).
-
Anticuerpo Anti-Scl 70 positivo (cualquier titulación).
-
Un examen de Anticuerpos antinucleares generalmente es positivo.
-
Un análisis de orina puede revelar proteína y sangre microscópica.
19.19Enfermedadcelíaca
La enfermedad celiaca (EC) es una intolerancia permanente al gluten (fracción de
prolaminas del trigo) y más especificamente a su fraccion proteica la gliadina, así como a
las proteinas análogas del centeno (o secalina), de la cebada (hordeina) y de la avena
(avenina). La ingesta de dichas proteinas induce, en personas genéticamente
predispuestas, una lesión severa de la mucosa intestinal, que se caracteriza
histologicamente por una hiperplasia de criptas con atrofia total o subtotal de las
vellosidades intestinales.
Se ha establecido una fuerte asociación entre el sistema mayor de
histocompatibilidad (HLA) localizado en el cromosoma 6, y muy especialmente con el
Antígeno DQ2,.que es una molécula heterodímera formada por dos cadenas (alfa y beta),
codificadas por las alelos HLA DQA* 0501 y HLA DQB* 0201 respectivamente. El DQ2 se
encuentra en 90-95% de enfermos celiacos y en 20-30% de controles sanos europeos. Se
describe asimismo asociación con DQ8 (A1* 301/B1* 0302). Sin embargo no todos los
enfermos celiacos comparten los alelos de riesgo y todos los individuos portadores de
dichos alelos no desarrollan una EC. Debe existir por ellos otro gen de susceptibilidad
implicado, no identificado por el momento.
No se conoce con exactitud el mecanismo por el cual el gluten produce la lesión
intestinal, aunque en el momento actual se propugna la Teoría Inmunológica., según la
cual estos pacientes presentan una respuesta inmunológica desencadenada por la ingesta
de gluten cuyo resultado final es la destrucción de la mucosa intestinal y secundariamente
una alteracion de la función absortiva. Sin embargo, no todas las manifestaciones clinicas
y/o biologicas de los individuos celiacos son justificables por un síndrome de mal
absorción de macro o micronutrientes.
La evidencia de que ciertas enfermedades fundamentalmente de base Autoinmune
se asocian con mayor frecuencia a EC, ha motivado la utilización de marcadores
serologicos como métodos de screening en estos grupos, observándose una proporción
importante de casos silentes en enfermos Diabéticos Insulinodependientes o en pacientes
con síndrome de Down.
La descripción y observación de todas estas formas clínicas nuevas está en relación
con el desarrollo de los marcadores serologícos o Anticuerpos circulantes en pacientes con
EC y dirigidos frente a distintos Antígenos.
Los primeros en ser utilizados fueron los Anticuerpos Antigladina (AAG); Se
determinan mediante técnicas de ELISA que son Técnicamente fáciles, reproducibles y
baratas.
234
AutoinmunidadHumana
Los Ac de clase IgM determinados sueros sonde escasa utilidad por su baja
sensibilidad y especificidad. Los de clase IgG son sensibles, pero muy poco específicos, con
un alto porcentajes (30-50 %) de falsos positivos.
Los Ac de clase IgA son muy sensibles (superior al 90%) con una especificidad
variable según la población a la que se aplique; puede ser superior al 85-90% en pacientes
con patología digestiva. Sin embargo existe una gran discrepancia de resultados entre
distintos autores, debida fundamentalmente a la diversidad de métodos utilizados.
Los Anticuerpos antiendomisio, AAE, se detectan en la muscularis mucosa del
esófago de mono y más recientemente se está investigado la utilización de otros
substratos, como cordón umbilical humano, con objeto de abaratar la técnica .En estos Ac
tisulares la experiencia y valoración de los Ac de clase IgG está todavía por definir; los de
clase IgA se relacionan más estrechamente con el daño de la mucosa, en los pacientes
celiacos, que los AGA. La sensibilidad y especificidad que la EMA es superior al 90%; la
especificidad cuando es discretamente inferior en adultos que en niños.Su sensibilidad
varía según los grupos de población y la edad, siendo menos sensibles que los AGA en
niños menores de 2 años y en los adolescentes y similar a los AGA en los otros grupos de
edad.
La Transglutaminasa tisular (TGt) seria el principal y probablemente único Antígeno
de la enfermedad celiaca, que seria reconocido tanto por Anticuerpos antitransglutaminasa
como por los AAE.
19.20 Mixedemaprimario(Hipotiroidismosevero)
Los exámenes de laboratorio para determinar la función tiroidea son, entre otros:
-
T4 (baja)
-
T3 total o T3 libre (baja)
-
TSH sérica (alta)
Las anomalías de laboratorio adicionales son:
-
Niveles de colesterol elevados
-
Nivel de enzimas hepáticas elevado
-
Prolactina sérica elevada
-
Sodio sérico bajo
-
Conteo sanguíneo completo (CSC) que muestra anemia
19.21GastritisAtróficaAutoinmune
Se trata de una entidad clínica poco frecuente, con un importante componente
genético y familiar, más frecuente en poblaciones de origen escandinavo y en el grupo
sanguíneo A. La frecuente asociación con enfermedades de origen inmunológico y la
demostración de Anticuerpos frente a las células parietales y frente al factor intrínseco con
mucha mayor frecuencia que en la población general argumentan a favor de un
mecanismo Autoinmune. Las concentraciones séricas de vitamina B12 estarán bajas, y la
prueba de Schilling confirmará que su déficit de absorción oral se corrige al administrar
factor intrínseco
235
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
19.22AnemiaHemolíticaAutoinmune(AHAI)
Las pruebas de laboratorio presentan:
-
El examen de Coombs directo es positivo.
-
Examen de Coombs indirecto (Examen de antiglobulina indirecto).
-
Los niveles de bilirrubina están elevados.
-
La haptoglobina sérica es baja.
-
Se presenta hemoglobina en orina.
-
El conteo de reticulocitos es elevado.
-
El conteo de glóbulos rojos y de hemoglobina sérica es bajo.
19.23PénfigoVulgar
Enfermedad Autoinmune, caracterizada clínicamente por vesículoampollas y
erosiones localizadas en la piel y/o mucosas. Los pacientes presentan autoAnticuerpos IgG
circulantes en sangre periférica dirigidos contra diferentes proteínas de los desmosomas,
produciendo una rotura de las uniones intercelulares entre los queratinocitos, y la
aparición posterior de ampollas. Se produce por autoAnticuerpos frente a glucoproteinas
transmembrana que forman parte de los desmosomas, mecanismos de anclaje de los
queratinocitos entre sí. Las glucoproteinas que actúan como antígeno son la desmogleina
3 en los pacientes con lesiones exclusivamente cutáneas y la desmogleina 1 y desmogleina
3 en pacientes que asocian clínica en mucosa oral. La unión del autoAnticuerpo al antígeno
rompe los desmosomas originando despegamiento de los queratinocitos. A este tipo de
despegamiento se le denomina acantolisis.
Laboratorio:
IFD: Depósitos intercelulares de IgG en casi el 100% de los casos y de C3 en el 50%.
IFI: Anticuerpos circulantes del tipo IgG.
236
UNIDADDIDÁCTICAXX
ESTUDIODELOSAUTOANTICUERPOS
AutoinmunidadHumana
20.1EstudiodelosAuto‐Anticuerpos
Se puede dividir el estudio de los diferentes Auto-Anticuerpos en 3 categorías
claramente definidas:
1. Auto-Anticuerpos contra estructuras Nucleares (ANAs) y Citoplasmáticas:
Las Técnicas utilizadas para su detección son el ELISA (ANA Screening y
Anti-dsDNA específico), la IFI (células Hep-2 y de Crithidea luciliae) y el LIPA
(específicos de ANAs y citoplasmáticos).
2. Auto-Anticuerpos contra Orgánulos Subcelulares: ELISA (AMA-M2) e IFI
(células Hep-2 y de Triple tejido).
3. Auto-Anticuerpos contra componentes de Órganos: ELISA (AntiTransglutaminasa tisular IgA, Anti-Gliadina IgG e IgA, Anti-Peroxidasa
Tiroidea y Anti-Tiroglobulina) e IFI (células de Triple tejido y de Esófago de
mono).
Los Antígenos más relevantes implicados, según la Técnica analítica empleada y
haciendo un breve repaso serían:
20.1.1ELISA
ANA Screening: dsDNA, Histonas, SS-A/Ro, SS-B/La, Sm, RNP, Scl-70, Jo-1,
Centrómero y otros ENA (Antígenos nucleares extraibles).
Anti-dsDNA: DNA de doble cadena o nativo específico.
Anti-Gliadina: Gliadina purificada de Trigo.
Anti-Transglutaminasa: Enzima activa tisular humana unida al Calcio (mayor poder
Antigénico).
AMA-M2: Subunidad E2 del Complejo enzimático Piruvato Deshidrogenasa de la
membrana interna Mitocondrial.
Anti-TPO: Enzima Peroxidasa del Tiroides purificada.
Anti-TG: Tiroglobulina altamente purificada.
20.1.2LIPA
LIPA-ANAupdate: Anclados en la tira de papel aparecen Antígenos nucleares (Sm
[SmB y SmD], RNP [RNP-70k, RNP-A y RNP-C], SS-A [Ro52 y Ro60], SS-B/La, Centrómero
[Cenp-B], Scl-70 [Topoisomerasa I] e Histonas) y citoplasmáticos (Jo-1 [HistidiltRNAsintetasa] y Ribosomal P).
20.1.3IFI
Hep-2: En este tipo de células (cáncer de Laringe humano) se detectan Antígenos
como Nucleosomas, Histonas, ss y dsDNA, RNP de varios grupos, Jo-1, Nucléolo,
Centrómero, Scl-70, Centriolo/Centrosoma, PCNA, Mitocondriales, Ribosómicos y otros
ENA y Antígenos Citoplasmáticos.
Crithidea luciliae: Contenido dentro de su Kinetoplasto aparece el Antígeno nuclear
dsDNA.
239
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Triple tejido: Entre otros, contiene Antígenos Mitocondriales, de Músculo liso,
Microsómicos, de Reticulina, de Células parietales, Citosólicos hepáticos, del Tracto
gastrointestinal, etc….
Un examen más pormenorizado de los Antígenos arriba reseñados, así como las
Técnicas recomendadas para el estudio de sus Anticuerpos asociados (si la Técnica aparece
subrayada significa que se realiza en nuestro Laboratorio) y su Utilidad Clínica, se detallan
a continuación.
20.2Estructurasnuclearesycitoplasmáticasmásrelevantes
20.2.1HistonaslibresyNucleosomas
En el proceso de apoptosis o muerte celular programada los Nucleosomas quedan
expuestos al sistema inmunitario y pueden, en algunos pacientes, provocar una respuesta
autoinmunitaria. Los Nucleosomas actúan de manera bipotencial como dianas
autoantigénicas, ya que son capaces de generar tanto Anticuerpos (Ac) contra el DNA
como contra las Histonas. Entre las Histonas, proteínas de carácter básico fundamentales
en la formación de la Cromatina, destacan la H1 (la más específica del fenómeno de las
células LE), H2B, H3 y H4 que son las que provocan mayor respuesta inmunitaria, y la H5
que provoca una respuesta menor. Los Nucleosomas están formados por un núcleo
proteico de Histonas sobre el que se enrolla el DNA y otras Histonas que actúan de puente
entre un Nucleosoma y otro; de entre ellos el que tiene mayor poder antigénico es un
complejo formado por el dímero H2A-H2B y el DNA (subpartícula H2A-H2B-DNA). A pesar
de la posible implicación de estos ANAs (generalmente de la clase IgG) en el Lupus
eritematoso sistémico (SLE), Esclerodermia, Artritis reumatoide (AR) y otros, su utilidad
clínica radica en el diagnóstico y seguimiento del Lupus inducido por Fármacos.
Como técnicas recomendadas para su detección están la IFI (patrón homogéneo
con refuerzo periférico en células de riñón de ratón y células Hep-2, aunque es poco
sensible), los Enzimoinmunoensayos ELISA y los LIPA.
20.2.2DNA
Se divide en dos categorías fundamentales, el ssDNA o de cadena sencilla en el que
sus ANAs asociados reaccionan con secuencias de nucleótidos específicos (también
pueden unirse al dsDNA pero con baja avidez), y el dsDNA o de doble cadena o nativo
cuyos ANAs asociados reaccionan ávidamente con el esqueleto azúcar-fosfato de la
molécula.
La utilidad clínica de los ANAs (de la clase IgG; con menor frecuencia IgM e IgA)
contra el ssDNA es muy limitada (sólo si acaso en el Lupus inducido por Fármacos) y
aparecen en mayor o menor medida en muchas enfermedades autoinmunitarias
sistémicas. Los ANAs contra el dsDNA son muy específicos del SLE y permiten monitorizar
el curso clínico de la enfermedad.
Las técnicas recomendadas para su detección son la IFI (con células de Crithidea
luciliae los ANAs contra dsDNA dan fluorescencia sólo en el kinetoplasto, dejando libres de
ésta al núcleo y al corpúsculo basal del flagelo), el Radioinmunoensayo (RIA) y los ELISA.
240
AutoinmunidadHumana
20.2.3Ribonucleoproteínas
Compuestas por una o más moléculas de RNA que se asocian con una o más
proteínas. De entre los muchos grupos existentes destacan tres, las scRNP (son
citoplasmáticas o nucleares de pequeño tamaño y su RNA está transcrito por la RNA
polimerasa III; sus Antígenos [Ag] más inmunógenos y específicos son el Ro52/SSA,
Ro60/SSA y el La/SSB), las snRNP (son nucleares de pequeño tamaño y su RNA está
transcrito por la RNA polimerasa II; sus Ag más inmunógenos son aquellos cuyo RNA es
rico en Uracilo, por eso se les denomina UsnRNP, siendo los más específicos los U1snRNP
[sobresalen los Ag RNP-70 Kd, RNP-A y RNP-C] y los SmUsnRNP [o simplemente Sm,
como los Ag Sm B/B’ y Sm D]) y las snoRNP (son nucleolares de pequeño tamaño y su
RNA está transcrito por la RNA polimerasa I; sus ANAs asociados se incluyen dentro de una
de las clases de Ac contra el nucléolo).
La utilidad clínica de los ANAs (clase IgG) contra todos estos Ag se suele asociar
con:
Ro52 y 60/SSA: En el Síndrome de Sjögren (SS), SLE, Lupus cutáneo subagudo y
Lupus neonatal (muy específicos de esta enfermedad Autoinmune).
La/SSB: En el SS (muy específicos). Si los ANAs contra éste aparecen conjuntamente
con los Ro/SSA en mujeres embarazadas, la probabilidad de que sus hijos desarrollen
Lupus neonatal está prácticamente asegurada (> 95%).
U1snRNP: Si se presentan sólos y en alta concentración identifican a un subgrupo
de pacientes con Enfermedad mixta del tejido conjuntivo.
Sm: Se asocian generalmente con ANAs contra los U1snRNP, y son muy específicos
del SLE (incluidos en uno de los criterios de diagnóstico).
snoRNP: Asociados a ANAs contra el nucléolo parecen ser específicos de la
Esclerodermia
Las técnicas utilizadas para su detección son la IFI (con células HEP-2 se emplea
sobre todo para descartar su presencia: scRNP patrón nuclear moteado fino, snRNP patrón
nuclear moteado grueso y snoRNP patrón nucleolar moteado), los ELISA, la
Contrainmunoelectroforesis (CIE), la Inmunodifusión doble (ID) y los LIPA (de elección).
20.2.4Nucléolo
Pequeño cuerpo denso dentro del núcleo de las células Eucariotas que contiene
RNA y Proteínas, en donde se sintetiza el RNAribosomal. Los principales Ag nucleolares
son las RNApolimerasas I, II y III, la Fibrilarina, la proteína Th (To) y el Pm/Scl. Ya menos
frecuentes son la NOR 90 (región organizadora del nucléolo), la Nucleolina y la
Nucleofosminaproteína B23.
Su utilidad clínica radica en que los ANAs asociados identifican a un gran número
de pacientes con Esclerodermia y los específicos del complejo proteico Pm/Scl se asocian
con Síndromes de solapamiento Polimiositis/Esclerodermia.
Su detección se lleva a cabo por IFI (con células HEP-2: patrón nucleolar moteado
salvo el de ANAs asociados a Pm/Scl cuyo patrón es nucleolar homogéneo),
Inmunoprecipitación (IP, por Turbidimetría o Nefelometría) o LIPA (de elección).
241
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
20.2.5Centrómero
Constricción primaria que conecta las 2 Cromátides que constituyen un
Cromosoma. A ambos lados de éste se sitúan unas estructuras proteicas denominadas
Cinetocoros, a las que se asocian las fibras del Huso acromático (microtúbulos) durante la
Metafase y la Anafase. Los ANAs (de clase IgG) contra el Centrómero (ACA) se dirigen
contra tres tipos fundamentales de proteínas llamadas CenpA, CenpB y CenpC (también
existen las CenpD, E y F pero sus ACAs son menos frecuentes). Estas proteínas aparecen en
la célula durante la división celular en el Cinetocoro.
Su utilidad clínica radica en que la presencia de ACAs son muy específicos del
Síndrome de CREST (Esclerosis cutánea limitada, fenómeno de Raynaud [siempre],
dismotilidad esofágica, Esclerodactilia y Telangiectasias).
Las técnicas utilizadas para detectar ACAs son la IFI (con células HEP-2, patrón
centromérico), los ELISA y los LIPA.
Topoisomerasa I: Es una enzima nuclear que produce la relajación o
superenrollamiento de la hélice de DNA. Los ANAs (de clase IgG e IgA; en menor medida
IgM) contra este Ag se denominan Ac anti-Scl-70 (el Ag Scl-70 es un producto de
degradación de la Topoisomerasa I).
Los Ac anti-Scl-70 aparecen en el 20-30% de pacientes con Esclerodermia difusa.
Algunos estudios han demostrado una asociación significativa entre su presencia y el
Cáncer o futuro desarrollo de Cáncer.
Como técnicas diagnósticas se utilizan la IFI (ídem al patrón de Histonas, aunque es
poco sensible), la ID, los ELISA y los LIPA (de elección).
Aminoacil tRNA sintetasas: Son enzimas citoplasmáticas que catalizan la carga de
Aminoácidos (Aa) a su tRNA específico. Hasta la fecha se han determinado seis Ac (de clase
IgG; en una pequeña proporción pueden ser IgM) contra seis aminoacil tRNA sintetasas. El
Ag más frecuente es la histidil tRNA sintetasa, también llamado autoAg Jo-1.
Los Ac contra las aminoacil tRNA sintetasas son específicos del Síndrome
Polimiositis/Dermatomiositis, concretamente del tipo Síndrome anti-sintetasa (Miositis,
Enfermedad pulmonar intersticial, Artritis, Fenómeno de Raynaud y manos de mecánico
[hiperqueratosis con fisuras en los bordes de los dedos]), si bien son poco sensibles.
Suelen asociarse con ANAs y otros Ac anticitoplasmáticos típicos de Polimiositis /
Dermatomiositis.
Como técnicas analíticas se utilizan la IFI (con células HEP-2 y Triple tejido dan un
patrón citoplasmático [fluorescencia como cables y filamentos, o ligeramente moteado, a
lo largo del eje de las células]), ELISA (sólo contra Jo-1), IP y LIPA.
20.2.6Otros
Son de prevalencia menor pero aún así relevantes (existen muchos más, aunque de
carácter secundario o inespecíficos). Están:
Ribosomal: Los Ag son las Fosfoproteínas P0, P1, P2 y S10 de la subunidad
ribosomal 60S. Destaca el llamado Ag Ribosomal P. Los Ac asociados contra éste aparecen
en el 15% de SLE. Para su análisis se utilizan los ELISA y LIPA.
Partícula de reconocimiento de la señal: Denominado Ag SRP. Los Ac asociados se
encuentran en pacientes con Miopatía inflamatoria idiopática, con especial mal pronóstico.
242
AutoinmunidadHumana
Helicasas: Son enzimas implicadas en la regulación de la replicación genómica, así
como en la expresión, reparación y segregación de cromosomas. Sobresalen los Ag de la
familia de helicasas 54 SNF/RAD, específicamente el Ag Mi-2. Los Ac asociados son ANAs
puros que se dirigen contra estructuras nucleares, no citoplasmáticas (NOTA: muchos de
los Ac contra estructuras citoplasmáticas [como los Ac anti-SRP, anti tRNA sintetasas,…,
que suelen detectarse casi exclusivamente en Síndromes de Miositis/Polimiositis] son
calificados como ANAs en un contexto general aunque no sean puros, ya que reaccionan
con Ag diferentes a los nucleares). Los Ac antiMi-2 se asocian con Dermatomiositis.
Centriolo/Centrosoma: Cuerpo que se divide en la Profase ubicado en los polos y
que con ayuda del Huso citoplasmático dirige los cromosomas a los polos de la célula,
durante la Anafase. Un Centrosoma está formado por dos Centriolos. Uno de sus Ag
principales, la Enolasa 48, es una de las proteínas blanco de los ANAs asociados. Aparecen
en pacientes con Síndrome de CREST. Se utilizan la IFI (células HEP-2 con fluorescencia en
puntos vértice del huso mitótico en células en división) y los LIPA como técnicas
diagnósticas.
Ag nuclear de proliferación celular: Partícula PCNA, cuyo Ag principal es la Ciclina.
Sus ANAs asociados son muy específicos en el SLE. Se detectan por IFI (células HEP-2 con
patrón nuclear pleomórfico), ID, ELISA, IP y LIPA.
20.3Orgánulossubcelularesmásrelevantes
20.3.1Mitocondrias
Sus Ac asociados son los AMA (principalmente de la clase IgG, aunque también se
pueden detectar de la clase IgA e IgM). Los Ag primarios reconocidos por los AMAs
pertenecen todos a complejos enzimáticos que se encuentran en la membrana interna
mitocondrial, principalmente los de la familia 2-cetoácido-deshidrogenasa, destacando la
del PDC (complejo Piruvato-deshidrogenasa). Los más específicos son los Ac AMAM2,
dirigidos contra la subunidad E2 de la PDC.
La utilidad clínica fundamental de estos Ac es la identificación de pacientes afectos
de Cirrosis biliar primaria (PBC; los títulos > 160 por IFI sugieren su presencia).
Respecto de las técnicas analíticas son apropiadas la IFI (con células HEP-2 se
observa un patrón mitocondrial, y con Triple tejido a una dilución de cribado de 1/20
aparece fluorescencia en células hepáticas, renales y parietales), los ELISA y los LIPA (tiene
muchos problemas).
20.3.2Músculoliso
Sus Ac asociados son los ASMA (predominan los de clase IgG, si bien dependiendo
de la enfermedad a la que estén ligados y los Ag contra los que reaccionen pueden ser de
clase IgM). Los autoAg específicos contra los que se unen los ASMAs residen en tres
grupos de filamentos del citoesqueleto: la F y G-actina, la Vimentina y Desmina, y la
Tubulina.
Su utilidad clínica viene determinada por el autoAg considerado y su ASMA
asociado, a saber:
F-actina y ASMAs asociados sólo de clase IgG (a títulos elevados) aparecen en el
90% de Hepatitis autoinmunitarias de tipo I (AIH-1). Se debe tener presente que con ASMA
y ANA negativos en un mismo paciente es prácticamente imposible padecer una AIH; por
243
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
otro lado con ASMA positivo puede no tenerse una AIH, ya que existen varias
especificidades diferentes a la de F-actina.
F-actina y ASMAs asociados de clase IgG e IgM (ambas a títulos elevados) se
detectan en la cuarta parte de pacientes afectos del Síndrome de solapamiento AIH-PBC.
G-actina y ASMAs asociados sólo de clase IgM (a títulos bajos) se encuentran en
pacientes con Cirrosis alcohólica.
Los ASMAs asociados al resto de autoAg del músculo liso son todos de la clase IgM
(a títulos bajos), relacionándose en mayor o menor medida los de la Vimentina con
Infecciones microbiológicas de cualquier tipo (sobre todo Hepatitis víricas), otras
Enfermedades autoinmunitarias y en Rechazos de Injertos, los de la Desmina con
Miocarditis y los de la Tubulina con la Mononucleosis infecciosa.
Las técnicas analíticas utilizadas para la detección de ASMAs son la IFI (con Triple
tejido, con una dilución de cribado de 1/20, los específicos de actina tiñen
fluorescentemente las células musculares, renales y un poco el intersticio de las células
hepáticas [la unión entre ellas, no la propia célula]; con las células HEP-2, aunque no son
adecuadas para el estudio de ASMAs, a veces aparece un patrón citoplasmático), los ELISA
y el LIPA.
20.3.3Microsomashepáticosyrenales:
Sus Ac asociados son los anti-LKM (de clase IgG) y están dirigidos contra Ag del
Retículo endoplásmico del hepatocito y túbulos proximales renales, en concreto contra
miembros de la superfamilia de enzimas del Citocromo p450. Se han descrito de tres tipos:
LKM-1 (el Ag más específico es de 50 Kd y corresponde al Cit. P450IID6), LKM-2 (el Ag
específico es el Cit. P450IIC9, que al metabolizar al Ácido Tienílico produce un metabolito
con capacidad de unión al Cit., convirtiéndose en autoAg) y LKM-3 (el Ag específico es un
epítopo de la familia de las Uridin-difosfato-glucuroniltransferasas [UGTs], que está
alterado en pacientes con infección por virus de la Hepatitis delta [VHD]). Existe un cuarto
tipo de reactividad, diferente de las anteriores, contra los microsomas hepáticos y renales
denominado Ac LM (el Ag específico es el Cit. P450IA2, el cual metaboliza a la
Dihidralazina y su metabolito actúa como un Hapteno que se une a éste convirtiéndolo en
autoAg).
La principal utilidad clínica de los Ac LKM-1 es la de marcadores de AIH tipo 2.
Estos Ac también pueden detectarse en Hepatitis crónicas por el VHC, pero los LKM-1
asociados son heterogéneos y reaccionan contra otros determinantes Ag además del Ag
de 50 Kd del Cit. P450IID6. Los LKM-2 solo se encuentran en las Hepatitis inducidas por
Ácido Tienílico, los LKM-3 en algunos pacientes con hepatitis por VHD y los LM en
Hepatitis inducidas por Dihidralazina.
Como métodos de detección están la IFI (con Triple tejido se observa fluorescencia
en las células hepáticas y renales [diferentes reactividades según sean LKM-1 ó LKM-2], y
nunca en las parietales), LIPA (de elección para los LKM-3 y LM) y ELISA.
20.3.4Citosolhepático
Sus Ac asociados se denominan anti-LC1, y el/los autoAg que provocan su síntesis
es/son desconocido/s. Se piensa pueda ser una proteína citosólica tipo 1 del hígado.
Los LC1 suelen aparecer conjuntamente con los LKM-1 y son confirmatorios de una
AIH de tipo 2. Los LC1 tienen un mayor valor predictivo positivo que los LKM-1, pero son
244
AutoinmunidadHumana
menos sensibles. Unas pocas veces los LC1 se presentan sólos (en pacientes adultos) y
están asociados con Hepatitis por el VHC. Tras tratamiento inmunosupresor contra la AIH
de tipo 2, los títulos de LC1 disminuyen o aumentan (si reactivación de la enfermedad) en
paralelo con la concentración de GPT.
Las pruebas analíticas incluyen la IFI (con Triple tejido [T.t.], dilución 1/20,
exclusivamente fluorescencia hepática [el problema es que casi siempre están asociados
con los LKM-1 y también aparecerá fluorescencia renal]), la ID, el LIPA y la CIE (de elección).
20.4Componentesdeórganosmásrelevantes
20.4.1Reticulina
Comprende a un grupo de Proteínas que forman parte del Tejido Conectivo. Sus Ac
asociados se engloban dentro de los principales autoAc contra componentes del tracto
gastrointestinal. Existen cinco tipos diferentes de Ag: reticulina R1 (cuyos Ag más
destacados son el Colágeno de tipo III y la Fibronectina [forman estructuras fibrosas que se
localizan entre los Hepatocitos y entre las Células Endoteliales]), reticulina R2, reticulina R3,
reticulina R4 y reticulina Rs.
De todos sus autoAc asociados solo los anti-R1 (generalmente de la clase IgA)
contra la reticulina R1 tienen significado clínico definido, observándose en los pacientes
con Enteropatía sensible al gluten, Enfermedad celíaca y Dermatitis herpetiforme. Los Ac
R1 son bastante específicos y suelen ir acompañados por Ac anti-gliadina y anti-endomisio
de la clase IgA. También pueden observarse en el 20% de pacientes con Enfermedad de
Crohn y en un 5% de personas sanas. El resto de autoAc (R2, R3, R4 y Rs) contra la
reticulina no tienen significado patológico (y frecuentemente son de la clase IgG).
El método de medida más recomendado para la detección de Ac R1 es la IFI (con
Triple tejido y con conjugado de fluoresceína específico anti-IgA humano aparece
fluorescencia en las células renales, formando hilos en el parénquima de las células
hepáticas y en forma de hebras entre las glándulas gástricas; si únicamente existen Ac R2
de clase IgA sólo aparece fluorescencia de hebras en las células gástricas. El resto de Ac R3,
R4 y Rs, si son de clase IgA, sólo dan fluorescencia en las células hepáticas).
20.4.2Endomisio
Estructura de soporte que, entre otras, recubre la combinación de fibras musculares
lisas y estriadas que se encuentran en el tercio medio del esófago. Contiene Colágeno y
Reticulina junto con el Ag específico contra el cual se dirigen los Ac (de clase IgA; también
a veces se estudian los de clase IgG) contra el endomisio, la enzima Transglutaminasa
tisular.
Los Ac contra el endomisio de la clase IgA son muy específicos de los pacientes con
Enteropatía sensible al gluten, Enfermedad celíaca activa o con Dermatitis herpetiforme. Su
VPP y VPN es muy elevado (próximo al 100%). En pacientes únicamente afectados por la
Enfermedad de Crohn siempre son negativos (a diferencia de en algunas ocasiones los Ac
R1 contra la reticulina que pueden ser positivos). La sensibilidad disminuye en niños
menores de dos años. En pacientes con una mucosa intestinal normal que posteriormente
desarrollan la Enfermedad celíaca pueden ser positivos, sirviendo así para detectar casos
de Enfermedad celíaca latente que precede a la enfermedad activa. Los Ac contra el
endomisio de clase IgA pueden ser negativos en celíacos con deficiencia de IgA. Ésto es
importante, ya que la Enfermedad celíaca es más frecuente en pacientes con déficit
245
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
selectivo de IgA; en estos pacientes se investiga la presencia de Ac IgG contra el
endomisio, reticulina y gliadina (la especificidad de estos Ac siempre es menor que los de
clase IgA).
El método más utilizado para detectar Ac contra el endomisio de clase IgA es la IFI
(con Esófago de mono [las secciones deben mantenerse congeladas para que conserven la
especificidad Ag] y utilizando un conjugado específico anti-IgA; se recomienda la dilución
1/5 del suero para despistaje y 1/50 para evitar fenómenos de prozona y enmascaramiento
por ASMAs que pueden coexistir con los Ac anti-endomisio) y los ELISA (en el fondo de los
pocillos está anclada la enzima activa Transglutaminasa tisular unida al Calcio [de mayor
poder Ag]). La concordancia entre los dos métodos es del 95%.
20.4.3Gliadina
Es la fracción del Gluten de Trigo soluble en alcohol. Está formada por una mezcla
de unos 50 componentes Glucoproteicos que pueden dividirse en 4 grupos: a, b, g y wgliadinas. Éstas y Proteínas similares de Cebada, Centeno y posiblemente Avena tienen
efectos tóxicos en pacientes Celíacos.. Existe la posibilidad de que algún virus ADV
desencadene la enfermedad Celíaca, ya que se ha visto que la Gliadina-A (componente de
la a-gliadina) tiene gran similitud con la proteína Elb del Adenovirus serotipo 12. Los Ac
anti-gliadina más importantes son de la clase IgA (más específicos) e IgG (más sensibles);
se recomienda el estudio conjunto de las 2 clases (debido a los pacientes con déficit de
IgA).
Como utilidad clínica de los Ac anti-gliadina destaca el diagnóstico y seguimiento
de la Enfermedad celíaca. En los pacientes menores de 2 años son de elección. Se ha visto
que en pacientes mayores de 60 años hasta un 10% con Ac + no padecen la enfermedad.
Las Técnicas utilizadas para su diagnóstico son la IFI, el RIA, la FIA (inmunoanálisis
de fluorescencia) y los ELISA.
Células parietales gástricas: Sus Ac asociados son los PCA. El Ag contra el que se
dirigen estos Ac es la enzima H+/K+ ATPasa gástrica (bomba de protones responsable de
la secreción de ácido al contenido gástrico). Esta enzima tiene dos subunidades (a y b),
para las que existen Ac PCA específicos de cada una de ellas. Se han encontrado otros
posibles autoAg para los PCA, como son los Microsomas gástricos y los Receptores de
gastrina (los PCA asociados contra éstos últimos pueden inhibir la producción gástrica de
ácido).
La principal utilidad clínica de los PCA es su contribución al diagnóstico de la
Anemia perniciosa (suelen asociarse con Ac contra el Factor intrínseco, y en ocasiones con
Ac contra el Pepsinógeno secretado por las células principales gástricas; es frecuente la
relación de esta enfermedad con otras Enfermedades autoinmunitarias endocrinas) y la
Gastritis atrófica autoinmunitaria. También se encuentran los PCA en un 30% de pacientes
con Atrofia de mucosa gástrica por Helicobacter pylori y en el 32% con Hepatitis crónica
por el VHC.
Los métodos de medida más utilizados en los Laboratorios clínicos es la IFI (como
células de elección se utiliza el Estómago de ratón; si se utilizan las de Triple tejido de rata
se debe tener presente que solo deben aparecer fluorescentes las células parietales
gástricas [las células principales, insertadas entre las parietales, no se tiñen], ya que si
también aparecen fluorescentes las células renales, se considera que es debido a la
presencia de Ac heterófilos contra rata en la muestra del paciente), los ELISA y los LIPA.
246
AutoinmunidadHumana
20.4.4Desmosomas
Son las moléculas que mantienen la unión entre los Queratinocitos epidérmicos.
Los Ag específicos están formados por Proteínas desmosómicas, entre las que destacan la
Desmogleína 3, la Desmogleína 1, las Desmoplaquinas I y II, y la Desmocolina 1.
Las utilidades clínicas de los Ac (de clase IgG) asociados contra estas proteínas son:
Los Ac contra la Desmogleína 3 son patonogmónicos del Pénfigo vulgar (PV;
enfermedad ampollosa de la piel caracterizada por la formación de vesículas
intraepidérmicas). Los neonatos de madres con PV pueden desarrollar la enfermedad de
forma transitoria debido al paso de estos Ac antiepidérmicos de clase IgG a través de la
placenta. Lo mismo ocurre al transferir pasivamente el suero de pacientes con PV a
animales de experimentación (Acantolisis suprabasilar), y la gravedad está relacionada con
el título de Ac administrado. El mecanismo de acción por el cual estos Ac producen la
Acantolisis parece ser un aumento de la actividad de diversas proteasas a nivel local, ya
que estos autoAc estimulan la síntesis del activador del Plasminógeno (no parece ser
necesaria la activación del Complemento para la producción de las lesiones).
Los Ac contra la Desmogleína 1 aparecen en el Pénfigo foliáceo (con ampollas
intraepidérmicas, solo afecta a las capas más altas de la epidermis). Si estos Ac están
asociados con los Ac contra la Desmogleína 3 se presenta el denominado PV mucocutáneo
(existe afectación tanto de la piel como de las mucosas).
Los Ac contra las Desmoplaquinas I y II se detectan en el Pénfigo paraneoplásico
(lesiones ampollosas intraepidérmicas con necrosis).
Los Ac (de clase IgA) contra la Desmocolina 1 causan el Pénfigo IgA (se ven
dañadas con ampollas intraepidérmicas las capas superiores de la epidermis).
Las Técnicas diagnósticas que se utilizan son la Inmunofluorescencia directa (IFD)
en biopsias de piel perilesional, la IFI (de elección Esófago de mono para el PV con
conjugado polivalente o anti-IgG humano donde se observan altos títulos [la utilización de
tampones de lavado con suplementos de Calcio aumenta la sensibilidad]; para el Pénfigo
foliáceo la sección de tejido de elección es el de Esófago de cobaya [a tener en cuenta que
en pacientes hiperglucémicos o diabéticos tanto el título como la intensidad de la IFI
disminuye por la glucosilación no enzimática de los Ac]), el LIPA y el ELISA (de elección
para cualquier tipo de Ac a investigar).
20.4.5Membranabasalepidérmica
La zona de la membrana basal epidérmica posee varias estructuras encargadas de
realizar la unión entre la Dermis y la Epidermis. Estas estructuras están formadas por
Hemidesmosomas, Filamentos y Fibras de anclaje y las Membranas basales. Sus Ac
(generalmente de clase IgG agrupados o no junto con Ac contra C3 del complemento; en
ocasiones existen patologías solo de clase IgA) se denominan BMZA y están dirigidos
principalmente contra Proteínas específicas de esta zona, en concreto la BP230 Kd (Ag 1
del BP), BP180 Kd (Ag 2 del BP o Colágeno VII) y las a6b4 integrinas.
Los Ac BMZA se detectan en el Penfigoide ampolloso (BP; con ampollas de
distribución subepidérmica), Herpes gestacional (HG; con ampollas subepidérmicas),
Penfigoide cicatricial (CP; ampollas subepiteliales), Epidermolisis ampollosa (ampollas
subepiteliales) y en las Erupciones ampollosas del SLE.
247
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Como métodos de medida están la IFD en material de biopsia, la IFI (de elección
Esófago de mono con conjugados polivalentes [si se sospecha que los Ac implicados
pueden ser de clase IgA es preferible el conjugado anti-IgA] para el despistaje), los ELISA
(solo para detección de Ac contra el Ag 2 del BP o Colágeno VII) y los LIPA (menor
sensibilidad que los ELISA).
20.4.6Peroxidasatiroidea
La TPO es la principal enzima de síntesis de las hormonas tiroideas. Es una
glucoproteína de membrana (con un grupo prostético hemo) que se expresa en la
superficie apical de los Tirocitos. Contiene 2 dominios, denominados A y B, que son los
epítopos principalmente reconocidos (uno de ellos es el lugar catalítico de la
peroxidación). Sus autoAc asociados son predominantemente de tipo IgG y, a veces,
también IgA (algunos reaccionan de forma cruzada contra la Tiroglobulina). Las
concentraciones de Ac contra la TPO están correlacionadas con la fase activa de la
enfermedad.
Los Ac contra la TPO son característicos, en orden decreciente de sensibilidad y
especificidad, de la Tiroiditis de Hashimoto (cursa con Bocio, Hipotiroidismo o ambos;
sensibilidad > 80%), Enfermedad de Graves, Tiroiditis subaguda y de la Tiroiditis idiopática,
respectivamente. Debido a que estos Ac están presentes en todas las formas de
Enfermedad tiroidea, no pueden utilizarse para diferenciar entre las distintas
enfermedades. Si acaso, destaca la correlación existente entre la presencia de Ac anti-TPO
y enfermedad en mujeres embarazadas tras el parto (mujeres embarazadas que en el 1er
trimestre tienen altas concentraciones de Ac anti-TPO, son las que tienen mayor
probabilidad de desarrollar Hipotiroidismo tras el parto).
En cuanto a las Técnicas diagnósticas, ya casi no se utilizan aquellas que emplean
extractos microsómicos de Tiroides (Hemaglutinación) ni la IFI (sustrato: tiroides de mono),
habiendo sido sustituidas por la enzima TPO purificada (incluso se ha desarrollado un
ELISA con TPO recombinante). Actualmente los Análisis específicos más empleados son los
ELISA, Precipitación de TPO marcada con 125I con la proteína A, Captura de los autoAc con
lechos recubiertos de TPO y detección con TPO quimioluminiscente.
20.4.7Tiroglobulina
Glucoproteína tetramérica segregada por la célula Tiroidea al coloide, interviene en
los procesos de acoplamiento implicados en la formación y almacenamiento de las
hormonas Tiroideas. Se cree que sus autoAc asociados participan en la génesis de la
Tiroiditis autoinmunitaria, aunque la enfermedad solo puede desarrollarse si se generan
linfocitos T citotóxicos específicos.
Los Ac contra la Tiroglobulina pueden aparecer, además de en Enfermedades
Tiroideas Autoinmunitarias, en un gran número de Endocrinopatías autoinmunitarias
(Anemia perniciosa, enfermedad de Addison, Diabetes mellitus…) y a títulos bajos en
algunos pacientes sanos (hasta un 18% en mujeres y un 5% en hombres). En cuanto a las
Enfermedades Tiroideas, y a pesar de no ser tan sensibles y específicos como los Ac antiTPO, se asocian en orden decreciente con la Tiroiditis linfocítica crónica, Mixedema
primario, Hipertiroidismo, Adenoma y Cáncer de Tiroides, Bocio coloidal y nodular y
también en las mismas patologías detectadas por los Ac anti-TPO.
Como métodos de medida destacan la Hemaglutinación, IFI (con Tiroides de mono
o humano fijados con metanol), RIA y los ELISA.
248
AutoinmunidadHumana
20.5Pruebasdelaboratorio
20.5.1Prueba:AnticuerposAntinucleares(AAN)
Descripción: En una versión de esta prueba, se coloca suero del paciente en una
platina que ya tiene fija, en la superficie una célula epitelial humana. Utilizando una técnica
de iluminación fluorescente mediante la cual se pueden ver los Anticuerpos bajo un
microscopio especial. El lector puede interpretar el resultado ya bien sea positivo o
negativo en diferentes bajo diferentes diluciones y a su vez puede determinar el patrón
actual cuando el resultado es positivo.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo.
Patrones principales:
1. Patrón no específico homogéneo (o difuso). Observado en lupus
eritematoso sistémico (LES) y artritis reumática y fármacos que inducen el
lupus.
2. Patrón moteado que se observa en LES, en el síndrome de Sjögren, en
esclerodermia y en enfermedades de tejido conectivo mixto.
1. Periférica (o borde) asociado con Anticuerpos de ADN de doble
hebra, que se encuentran en la zona periférica del núcleo y que
generalmente se observa en LES.
2. Nucleolar y generalmente se observa en esclerodermia.
Enfermedades asociadas: Se observa un AAN positivo en el 99% de los pacientes
de LES sintomáticos y que no han sido tratados al ser diagnosticados. Pacientes con otras
enfermedades como esclerodermia, dermatomiostitis/-polimiostitis, el síndrome de
Sjögren y artritis reumatoide. Todas estas enfermedades pueden tener un AAAN positivo.
Enfermedades de hígado y enfermedad Autoinmune pueden llevar a un resultado de
prueba positivo. Medicamentos cómo, Isoniazid, Hydralazine, Dilantin y Procainamide
pueden inducir un patrón homogéneo positivo que puede resolverse con el transcurso del
tiempo si se descontinúa el medicamento.
Muchos pacientes con un AAN positivo son incorrecta-mente informados que
tienen LES. Un AAN positivo no es equivalente a este diagnóstico. El paciente aún tendría
que reunir otros criterios para tener esta enfermedad. Con frecuencia nos refieren
pacientes con un AAN positivo a ser evaluados y sin embargo, muchos pacientes no tienen
ninguna enfermedad significativa (especialmente con resultados anormales de bajo título).
En estos casos, es crítico asegurar al paciente acerca de esta prueba. Incluso el envejecer
puede dar un resultado anormal de título bajo. Al volver a realizar esta prueba al cabo de
varios meses, puede haber revertido a normal.
20.5.2Prueba:AnticuerposAnti‐ADN
Descripción: Esta prueba puede realizarse en diferentes maneras, incluyendo una
técnica que contiene ADN E. Coli o la cola de un organismo llamado critidia que tiene
presente ADN. La prueba de laboratorio mide la presencia de los Anticuerpos en el suero
del paciente, a ADN de hebra doble (o nativa).
Normal: Negativo.
249
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
Anormal: Positivo con diferentes laboratorios cada uno con diferente título o
rangos de anormal. La presencia de Anticuerpos de ADN de hebra doble en títulos altos, se
asocia con LES. Con frecuencia los títulos se asocian con los riñones o el sistema nervioso
central así como síntomas activos.
Enfermedades Asociadas: La medición de estos Anticuerpos anti-ADN en diferentes
intervalos es una parte importante del monitoreo del paciente con LES. En ocasiones, un
aumento en el título, puede preceder un brote. Con frecuencia, títulos altos pueden
cambiar a un rango negativo, con tratamiento, lo cual puede ser un buen indicador de que
la actividad de la enfermedad ha disminuido.
20.5.3Prueba:Nivelesdecomplementodesuero(C3,C4)
Descripción: Las proteínas del complemento son una parte importante del sistema
inmuno-lógico. Las personas que nacen sin componentes específicos del complemento,
pueden desarrollar enfermedades como LES. Dado que las proteínas del complemento son
consumidas en el proceso de inflamación, se pueden reducir los niveles de éstas
enfermedades activas como sucede con el lupus vasculitis (LES). Estas generalmente son
medidas de lo que se llama una técnica de inmunodifusión en una placa de Petri con una
muestra del suero del paciente, interactuando con material colocado en las ranuras del
agar de la placa.
Normal: Definido por cada laboratorio pero recayendo dentro de cierta zona y
calculada en mg por 100.
Anormal: Un resultado que esté por encima o por debajo del rango establecido.
Disminuciones de los niveles C3 y C4, generalmente están asociadas con enfermedad
activa en pacientes con LES.
Enfermedades Asociadas: Los componentes específicos tal como C3 y C4, se miden
en intervalos cuando se hace un seguimiento a pacientes con LES. Niveles bajos de C3
tienden a ser indicadores más fiables de que hay enfermedad activa que los de C4. En vez
de solamente observar estos componentes de complementos, por separado, es posible
que el médico pida un complemento hemolítico total (CH50) que evalúa todos los
componentes de C1 hasta C9.
20.5.4Prueba:Velocidaddesedimentaciónglobular(VSG)
Descripción: Se recoge la sangre en un tubo especial para que no se coagule y de
ahí se traslada a una columna calibrada. Se permite que los eritrocitos se asienten en el
fondo de la columna en un periodo de una hora. Al final de este tiempo, se deja una zona
clara por encima de los eritrocitos compactos. Al medir esta zona clara, podemos descifrar
la velocidad de sedimentación de las células, por ejemplo la velocidad de sedimentación
globular o VSG. La velocidad de asentamiento depende de la presencia de inflamación y
de otras proteínas en el suero.
Normal: 0-20 mm por hora. (En la tercera edad, el nivel normal puede ser
aumentado a 30 mm por hora).
Anormal: Un resultado que exceda el nivel normal. Un VSG que sea por encima de
100 mm/hr se considera muy anormal con alguna enfermedad significativa.
Enfermedades Asociadas: Formas activas de artritis inflamatoria que están
asociadas con una VSG elevada. Enfermedades de tejido conectivo, tal como, LES,
esclerodermia y dermatomios-titis/-polimiostitis, todas pueden tener un resultado elevado
250
AutoinmunidadHumana
durante la actividad de la enfermedad, pero no cuando las cosas son quiescentes. La
polimialgia reumática casi siempre está asociada con un VSG elevado que generalmente
excede los 80-100mm/hr.
Esta prueba es una de dos que se realiza para estimar y medir la inflamación en el
cuerpo. La otra prueba de inflamación se llama proteína C reactiva (PCR). La velocidad de
sedimentación globular (VSG) es una forma excelente de buscar procesos inflamatorios o
escondidos (ocultos) en el cuerpo. La osteoartritis(que no es un tipo de enfermedades de
inflamación de articulaciones, sino más bien una enfermedad de cartílago) la VSG,
generalmente es normal. La artritis reumatoide activa, la VSG se eleva moderada-mente o
significativa-mente, dependiendo de que tan implicadas estén las articulaciones o
implicación sistémica (de órgano). La interpretación de la VSG, siempre debe ser
correlacionada con los hallazgos clínicos.
20.5.5Prueba:FactorReumatoide
Descripción: El factor reumatoide es un Anticuerpo (IgM) formado hacia un
Anticuerpo IgG que se observa y asocia, generalmente con la artritis reumatoide. La técnica
tradicional conlleva el mirar por un microscopio para ver si hay aglutinamiento de las
partículas de látex que hayan sido revestidas con IgG humano. Éste Anticuerpo IgM antiIgG, también puede medirse en una máquina llamada nefelómetro para obtener un
resultado cuantitativo. Otra técnica es utilizando células de carnero que han sido revestidas
con IgG de conejo.
Normal: AR látex < 1:80 Título de aglutinación de células de carnero (SCAT) <1:10.
Factor reumatoide por nefelome-tría (el nivel normal dependerá de los niveles de ese
laboratorio en particular).
Anormal: AR látex ≥ 1:80 SCAT ≥ 1:10 elevado, Por encima del nivel normal del
laboratorio.
Enfermedades Asociadas: Un factor reumatoide positivo generalmente se observa
en artritis reumatoide y en altas cantidades se asocia con enfermedades más agresivas con
más erosión de hueso y articulación. Se puede observar un factor reumatoide positivo en
otras enfermedades crónicas que incluye enfermedades de hígado o de pulmones, o
infecciones crónicas como por ejemplo, endocarditis bacteriana subaguda (Infección en las
válvulas del corazón). Un nivel bajo o título puede también observarse en personas de la
tercera edad sin tener presente ninguna enfermedad significativa y que simplemente está
relacionado al envejecimiento.
20.5.6Prueba:NivelesdeSuerodeÁcidoÚrico
Descripción: Esto generalmente se incluye como parte de un panel de química
general, o se puede pedir por separado y ser determinado del suero del paciente.
Normal: Dependiendo del laboratorio específico, generalmente menos de 8.0 mg
por 100.
Anormal: Un resultado que exceda el nivel normal del laboratorio.
Enfermedades Asociadas: Un nivel de ácido úrico elevado se asocia con gota. En
esta forma de artritis, cristales de ácido úrico se introducen en los espacios de las
articulaciones incitando una reacción inflamatoria bastante potente. En ocasiones, el ácido
úrico en el paciente puede haber caído dentro del nivel alto del nivel normal, si han
251
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
esperado varios días tras el ataque de la enfermedad antes de ir al médico. (Especialmente
si el ataque está relacionado a un consumo excesivo de alcohol).
Altos niveles de ácido úrico, generalmente son el resultado de una eliminación
inadecuada del ácido úrico por los riñones. En niños, hay un estado inherente llamado
síndrome Lesch-Nyhan, donde hay una sobre-producción de ácido úrico resultando en
niveles muy altos de ácido úrico en la sangre. En adultos, adicional a un gran consumo de
bebidas alcohólicas, tratamientos diuréticos para otros problemas, tal como, hipertensión,
también puede contribuir a niveles de ácido úrico elevados.
20.5.7Prueba:ProteínaCreactiva(PCR)
Descripción: Esta es una prueba utilizada para medir inflamación en el cuerpo. Se
puede realizar mediante varias técnicas en diferentes laboratorios, incluyendo en un
nefelómetro o mediante radioinmuno-análisis inmunodifusión.
Normal: Menos de 2-.4 mg% con problemas menores, elevando esto a 1 mg%
Anormal: Se pueden observar elevaciones moderadas de 1-10 mg% en
enfermedades reumáticas, tal como artritis reumatoide y LES. Se pueden observar
elevaciones más marcadas, por encima de 10 mg% en casos severos de vasculitis o en
infecciones severas que amenazan contra la vida.
Enfermedades Asociadas: Se observan niveles elevados de PCR en artritis
reumatoide activa. Niveles más elevados pueden variar en LES con el interrogante de si los
niveles más altos pueden ser observados en infecciones superpuestas en lupus. La
vasculitis también puede aumentar la PCR, significativamente.
20.5.8Prueba:Anti‐Sci‐70oAntitopoisomerasa
Descripción: Esta prueba es una prueba de inmunodifusión que muestra este autoAnticuerpo en hasta un 70 por ciento de los pacientes con esclerodermia. Este es un
Anticuerpo de una enzima llamada ADN topoisomerasa, que es una enzima importante
implicada en replicar y transcribir el ADN en el núcleo.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo, Tinción positiva en el patrón anti-centrómero.
Enfermedades Asociadas: muy específico para el síndrome de Crest. En ocasiones se
observa en un porcentaje bajo de pacientes con el fenómeno de Raynaud (50-90%).
También se observa en esclerodermia sistémica difusa (5%). Pueden ser útiles las pruebas
del paciente para buscar esclerodermia.
20.5.9 Prueba: Anticuerpo Anti‐Ribonucleoproteína (Anticuerpo anti‐
RNP)
Descripción: Los Anticuerpos a ésta proteína celular, producen una patrón moteado
en el AAN inmuno-fluorescente.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo.
Enfermedades Asociadas: Un título más alto de Anticuerpos anti-U1 RNP, está
asociado con enfermedades de tejido conectivo mixto, con características de LES,
esclerodermia, y polimiostitis. Altos (niveles) de título de este Anticuerpo indica mucho
hacia enfermedades de tejido conectivo mixto.
252
AutoinmunidadHumana
20.5.10Prueba:Anticuerpoanti‐Sm
Descripción: Anticuerpo a un antígeno Sm asignando snRNP o pequeña ribonucleoproteína nuclear.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo.
Enfermedades Asociadas: Esto se observa en aproximada-mente una tercera parte
de pacientes de LES y es muy específica de lupus. Los niveles de este Anticuerpo,
generalmente no fluctúan con la actividad de la enfermedad.
20.5.11Prueba:Anti‐SS‐A(anti‐Ro)
Descripción: Los Anticuerpos están dirigidos a las proteínas citoplásmicas en un
complejo con varios Anticuerpos ARN pequeños.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo.
Enfermedades Asociadas: Esto se observa en el síndrome de Sjögren. También se le
asocia con ocasionar bloqueo completo al corazón en recién nacidos, si la madre es antiSS-A positivo. Se observa en casi el 50 % de los pacientes con LES que también tienen
síntomas del síndrome de Sjögren. Puede ser la causa de erupción en recién nacidos si la
madre es SS-A positivo. Los pacientes SS-A positivo pueden tener lesiones de piel
específicas denominada lupus cutáneo sub-agudo. Es importante hacer la prueba a madres
que han tenido varios abortos naturales. Es posible que esta sea la única prueba en
pacientes con lupus AAN-negativo. También se asocia en ocasiones con un bajo recuento
de plaquetas.
20.5.12Prueba:Anti‐SS‐B(anti‐La)
Descripción: Anticuerpos a pequeñas proteínas ARN que regulan la transcripción de
ARN polimerasa 3.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo.
Enfermedades Asociadas: Se observa en asociación con el síndrome de Sjögren y es
menos común en LES. Esto ayuda con el diagnóstico del síndrome de Sjögren, pero los niveles
pueden fluctuar.
20.5.13Prueba:Anticuerpoanti‐histona
Descripción: Anticuerpo a estructuras celulares llamadas histonas cuya función es
parte de la estructura nucleosoma.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo.
Enfermedades Asociadas: Anticuerpos para el componente histona del núcleo que
se observan con frecuencia en el lupus inducido por fármacos. Esto le puede suceder al
paciente que esté bajo algún medicamento que se sabe que, induce al síndrome de lupus.
Si se presenta un Anticuerpo antinuclear positivo, entonces se puede realizar la prueba de
Anticuerpos histona para esclarecer si puede ser una situación de lupus producido por un
fármaco o si es un LES típico. Es útil cuando se trata de diferenciar si el lupus es inducido
por fármacos o es un lupus idiopático.
253
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
20.5.14Prueba:Anticuerpoanti‐cardiolipina
Descripción: Esta es una prueba de sangre en busca de presencia de Anticuerpos
IgG, IgM e IgA contra material cardiolipina fosfolípido, en el cuerpo.
Normal: Negativo, < 10 unidades.
Anormal: Positivo, Resultado alto > 80 unidades, Resultado medio de 20 a 80
unidades y resultados bajos de 10-20 unidades.
Enfermedades Asociadas: Anticuerpos anti-cardiolipina se pueden encontrar en
pacientes de lupus. En este caso hay una predilección por eventos trombóticos con
pérdida de feto recurrente durante el embarazo, así como trombosis venosa profunda. Los
Anticuerpos anti-cardiolipina pueden estar presentes en lo que se denomina el síndrome
de episodios antifosfolípidos. Esto puede llevar a un infarto, a oclusión coronaria, a
necrosis vascular de hueso y pérdida de feto recurrente. Niveles medios a altos de
Anticuerpos anti-cardiolipina IgG son más específicos de APS. La prueba de niveles deberá
repetirse cada tres meses si el diagnóstico (APS) está en duda ya que ciertas infecciones
pueden ocasionar Anticuerpos positivos.
20.5.15Prueba:Lupusanti‐coagulante
Descripción: Esta es una prueba que se realiza para identificar Anticuerpos que
ocasionan anti-coagulación en pruebas de laboratorio y que están asociados con
predilecciones de coagulación cuando hay trombosis en el cuerpo. Esto se puede observar
en pacientes con el síndrome de anti-fosfolípido, o en LES. Puede ser responsable de un
informe falso-positivo de una prueba VDRL de sífilis.
Normal: Negativo.
Anormal: Positivo.
Enfermedades Asociadas: El lupus anti-coagulante positivo se puede observar en
asociación con LES o con el síndroma anti-fosfolípido (APS).
20.5.16Prueba:HLA‐B27
Descripción: Esta es una prueba de sangre que debe ser realizada a tiempo para
que aún haya linfocitos viables para una prueba de laboratorio. Esta prueba identifica la
presencia del antígeno HLA-B27 en la superficie de las células del paciente.
Normal: Resultado negativo.
Anormal: Positivo para HLA-B27.
Enfermedades Asociadas: El 90% al 95% de los pacientes con espondelitis
anquilosante, tienen un resultado HLA_B27 positivo. El 8% de la población caucásica es B27
positivo. Entre los que tienen el gen HLA-B27, solamente aproximadamente el 20 %
desarrollarán enfermedades reumáticas. El síndrome de Reiter también tiene una
asociación de aproximadamente el 70% con el gen B27. En enfermedades de inflamación
intestinal, especialmente con implicación de columna, el B27 puede estar presente en el
50% de las personas. Esta es una prueba útil si el diagnóstico no es claro, más no es
necesaria para el diagnóstico de espondelitis anquilosante si hay radiografías de
diagnóstico. También está asociado conuveítis recurrente, en un estado de inflamación de
ojo.
254
AutoinmunidadHumana
20.5.17Prueba:Recuentosanguíneocompleto(RSC)
Descripción: Este es un análisis completo de las células sanguíneas y que incluye las
células rojas, así como las blancas y las plaquetas. También puede incluir un “diferencial”
que es un porcentaje de los distintos tipos de células blancas presentes. Las plaquetas, que
son un elemento esencial para la coagulación en el cuerpo, se cuantifican como parte del
RSC.
Normal: Hemoglobina 12-14 gm% con un recuento de leucocitos mayor a 4.000
por milímetro cúbico. Las plaquetas entre 150.000 y 450.000.
Anormal: Valores que están por fuera del nivel normal. Una hemoglobina inferior a
12 mg%, representa anemia. Un conteo de leucocitos inferior a 4.000 se considera
leucopenia. Un conteo de plaquetas inferior a 150.000 se considera trombocitopenia.
Enfermedades Asociadas: La anemia puede ser el resultado de pérdida de sangre
gastrointestinal. También puede ser el resultado de enfermedades inflamatorias como
artritis reumatoide. Puede ser ocasionado por deficiencias de hierro, de B12 o deficiencia
fólica. Un recuento de leucocitos bajo puede observarse en pacientes con LES también se
observa en pacientes con artritis reumatoide y con crecimiento de bazo en un estado
conocido como el síndrome de Felty. Un recuento de plaquetas bajo se observa como
manifestación de lupus. Todos estos elementos celulares pueden disminuir como
respuesta a una supresión de la médula ósea ocasionada por varios fármacos utilizados en
el tratamiento de enfermedades reumáticas, especialmente los fármacos
inmunosupresores que tienen toxicidad de médula ósea como por ejemplo, pueden ser
Cytoxan o Imuran. Si se siguen observando más leucocitos polimorfonucleares, ésto puede
significar la presencia del proceso inflamatorio. Una alta predominancia de leucocitos se
observa en enfermedades virales. Una disminución de hemoglobina y de glóbulos rojos se
observan seguido de una pérdida de sangre o en enfermedades de inflamación crónicas.
20.5.18Prueba:PerfiltiroideoyTSH
Descripción: Esta es una prueba de sangre que mide los niveles de hormonas de
tiroides en el estado libre y proteico y crea un anexo que puede ser utilizado para
determinar si el resultado es normal o no. Los niveles de hormona estimuladora de tiroides
(THS) es la forma más sensata de diagnosticar hipotiroidismo. THS es producida por la
glándula pituitaria y puede alcanzar niveles anormalmente altos si no se produce
suficiente hormona de tiroides por la glándula de la tiroides. Por lo tanto un nivel de TSH
elevado, es una indicación de la presencia de hipotiroidismo. Estos niveles pueden volver a
su estado normal con los medicamentos de tiroides apropiados.
Normal: El índice libre de tiroides varía dependiendo del laboratorio. (En nuestro
laboratorio es de 1.24 a 4.5). Los niveles totales de T4 generalmente son de 4.5 a 12 o 12.5
mcg/100cc. Este nivel, general-mente es aproximada-mente 0.3 micro-unidades por
mililitro hasta 4 micro-unidades por mililitro.
Anormal: THS por encima de del nivel normal, generalmente 4.5 o más, es una
indicación de hipotiroidismo Un FTI inferior al rango normal (menos de 1.2) también puede
ser indicación de hipertiroidismo. Un nivel más elevado de 4.5 en el índice de libre de
tiroides, puede ser una indicación de hipertiroidismo.
Enfermedades Asociadas: El hipotiroidismo puede estar asociado con un elevado
THS que está asociado con varios problemas reumáticos que incluyen síntomas de
fibromialgia. También hay un aumento se síndrome de túnel de carpiano que está
255
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
asociado con hipotiroidismo. El hipertiroidismo puede estar asociado con un recambio de
hueso excesivo con el desarrollo de la osteoporosis. También los pacientes con
hipertiroidismo pueden desarrollar debilidad de músculos en aquellos músculos que están
más cerca del cuerpo. (Miopatía).
20.5.19Prueba:Análisisdeorina
Descripción: Se coloca una tira en contacto con la orina para buscar evidencia de
glucosa o proteína excesiva presente. Se realiza una evaluación microscópica en busca de
glóbulos rojos o blancos anormales, en la orina.
Normal: No se ven cantidades significati-vas de células en el análisis bajo
microscopio. Un resultado negativo de la tira sin proteína ni glucosa en la orina.
Anormal: 1+ o más proteína en la tira, puede ser anormal y puede necesitarse un
seguimiento de análisis de orina a las 24 horas, para cuantificar la proteína en la orina. Un
nivel de glucosa elevado en la orina, deberá ser correlacionado con un suero de glucosa
tomado en ayunas para ver si éste es anormal. Si hay un recuento alto de leucocitos en la
orina y un historial que pudiera sugerir una infección del tracto urinario, entonces quizá
sea necesario hacer un cultivo a la orina en busca de una infección activa. Si existe una
cantidad persistente de glóbulos rojos en la orina (y no está cerca de la fecha del ciclo
menstrual en la mujer), entonces será necesaria más investigación para encontrar la fuente
de éstos glóbulos rojos.
Enfermedades Asociadas: La proteína en la orina puede estar presente con
cualquier enfermedad intrínseca de riñones, como en la nefritis lúpica. La presencia de
glóbulos rojos o de lo que llamamos cilindros de células rojas sanguíneas, también pueden
ser una indicación de nefritis lúpica. La proteína puede aparecer en la orina como
consecuencia de una toxicidad de medicamentos que incluyen la terapia con oro o con
penicilamina.
20.5.20Prueba:Nitrógenoureicosanguíneo(BUN)ysuerodecreatinina
Descrición: Estas son pruebas de sangre que tienen que ver con la función de los
riñones. La creatinina es el más fiable asesor del funciona-miento renal con una creatinina
de 24 horas, y el laboratorio, calculando lo que llamamos una prueba de aclaración de
creatinina. Este es un indicador prematuro y específico de disfunción renal. Las pruebas de
BUN y de creatinina son análisis de sangre.
Normal: Los niveles BUN varían dependiendo del laboratorio, pero pueden ser de 7
a 8 mg% hasta 26 mg%. Niveles normales de ceatinina son 0.6 mg% hasta 1.4 o 1.5 mg%
dependiendo del laboratorio.
Anormal: Los niveles que caen más allá del rango normal.
Enfermedades Asociadas: Con una enfermedad renal activa como ocurre con
nefritis lúpica, la creatinina puede elevarse hasta niveles muy altos. Ciertos medicamentos
como cyclosporin, deben de ser monitoreados muy de cerca en busca de cambios en los
niveles de creatinina aunque sean muy leves, con una disminución del fármaco
posteriormente. Si se desarrolla una disfunción renal y los niveles de creatinina comienzan
a elevarse, entonces se deberá ajustarse las dosis, diminuyéndolas, de ciertos
medicamentos para prevenir niveles excesivos de estos medicamentos. Esto significa
ajustes del metotrexate y de la leufonomida, por ejemplo, basándose en el nivel de
creatinina. Un BUN elevado con niveles normales de creatinina, en ocasiones,
256
AutoinmunidadHumana
sencillamente indica solamente una deshidratación o una diuresis excesiva, y esta situación
necesita ser corregida. Es importante controlar los niveles de creatinina cuando los
pacientes están bajo el tratamiento de fármacos antiinflamatorios, especialmente en la
población de la tercera edad en la cual puede haber disfunción renal, como respuesta a
estos medicamentos.
20.5.21 Pruebas de función de hígado, AST, (SGOT), ALT, (SGPT),
fosfatasaalcalina,gammaglutamiltranspeptidasa(GGTP)
Descripción: Estas son pruebas de sangre que se obtienen para controlar la función
del hígado. Ésta es una parte vital en el tratamiento con metotrexate y leflunomida, para
asegurarse que no se está desarrollando toxicidad.
Normal: Un rango en particular de ese laboratorio en particular, en cada prueba.
Anormal: Elevaciones por encima del rango alto normal, para ese laboratorio en
particular.
Enfermedades Asociadas: Elevaciones de fosfatasa alcalina puede provenir del
hígado, pero también pueden provenir de huesos. Las pruebas especiales pueden ayudar a
esclarecer la fuente de estas elevaciones. Mediante la fosfatasa alcalina es una forma
importante de monitorear la enfermedad de Paget durante el tratamiento. Los resultados
de esta prueba son elevados en la enfermedad de Paget, activa, pero con un tratamiento
adecuado, pueden disminuir hasta llegar al rango normal. Los niveles de transaminasa con
elevaciones de ALT y de AST, se pueden observar como resultado de medicamentos que
ocasionan inflamación de hígado. También pueden ser indicativos de una hepatitis, tal
como hepatitis C, infección (que puede tener síntomas músculo-esqueléticos asociados,
como dolor de articulación en conjunto con anormalidades de hígado). Se sabe que
Clinoril (sulindac) ocasiona anormalidades en el funcionamiento del hígado, en un
pequeño porcentaje de pacientes, y ésto debe ser monitoreado. Una causa común de
elevaciones de ALT/AST, es un hígado graso, que es un estado benigno.
20.5.22Prueba:Calcio
Descripción: Esta es una prueba de sangre utilizada para medir el nivel de calcio en
el suero.
Normal: Generalmente de 8.5 a 10.5 mg%.
Anormal: Resultados que puedan estar por encima del rango normal.
Enfermedades Asociadas: Un resultado elevado de calcio, puede estar asociado con
un exceso de hormona paratiroidea (PTH). Esto puede suceder secundario a un tumor en
la glándula paratiroides (que está ubicada detrás de la glándula tiroides). Con una
elevación de los niveles de PTH, los pacientes pueden estar predispuestos a depositar
cristales de calcio en el cartílago de las articulaciones. (cóndor-calcinosis).
257
CUESTIONARIO
AutoinmunidadHumana
Cuestionario
1. La respuesta inespecífica o innata es:
a. Suficiente para defender eficazmente al organismo
b. La primera barrera defensiva del organismo
c. Puede ser humoral y celular
2. Los linfocitos pueden ser:
a. De dos tipos: B y T
b. De tres tipos: B, T y S
c. De un tipo sólo: B
3. La respuesta inmune es regulada por moléculas conocidas como:
a. Linfocinas
b. Antígenos
c. Citotóxicas
4. Cuando por primera vez un antígeno se pone en contacto con el
organismo, se produce una respuesta inmune que se denomina:
a. Respuesta secundaria
b. Respuesta adaptativa
c. Respuesta primaria
5. Los sistemas de defensa:
a. No pueden ser causa de enfermedad
b. No actúan frente componentes propios
c. En ocasiones son en sí una causa de enfermedad y se llama
reacciones de hipersensibilidad
6. La Autoinmunidad Patológica viene definida por:
a. Reacciones de base inmunológica, habitualmente persistentes y de corta
duración, en las que intervienen antígenos propios (autoantígenos)
b. Reacciones de base inmunológica, habitualmente persistentes y de larga
duración, en las que intervienen antígenos propios (autoantígenos)
c. Reacciones de base inmunológica, habitualmente persistentes y de larga
duración, en las que no intervienen antígenos propios (autoantígenos)
261
7. Una enfermedad autoinmune:
a. Frecuentemente viene precedida de una enfermedad infecciosa
b. No viene predecida de una enfermedad infecciosa
c. Siempre viene precedida de una enfermedad infecciosa
8. Las proteínas de estrés son producidas:
a. Exclusivamente por las células procariotas
b. Exclusivamente por las células eucariotas
c. Por todas las células eucariotas y procariotas
9. Pueden inducir a la aparición de enfermedades autoinmunes:
a. Ciertas drogas
b. Las hormonas sexuales femeninas
c. Ambas
10. Las células inmunocompetentes están:
a.
En concentración mínima en los ganglios linfáticos y bazo
b.
En concentración máxima en los ganglios linfáticos y bazo
c.
No se encuentran en ninguna de éstas zonas
11. El timo es un órgano:
a. Donde maduran los linfocitos B.
b. Que presenta su máximo desarrollo en el feto y en el niño
c. Que está situado en la parte inferior del mediastino anterior
12. El marcador dará origen a los linfocitos T supresores circulantes:
a. CD8
b. CD2
c. CD7
13. El proceso de diferenciación de los timocitos a linfocitos maduros:
a. Se crean nuevos timocitos
b. Se crean gran número de células
c. Se destruyen gran número de células
14. La denominación de macrófagos engloba:
a. Una serie de células con características similares y con funciones distintas
b. Una serie de células con características distintas y con funciones similares
c. Una serie de células con características funciones similares
15. Los granulocitos neutrófilos se caracterizan por:
a. Poseer una vida muy larga (más de 48 h)
b. Poseer una vida muy corta (menos de 48 h)
c. Por ser células de pequeño tamaño
AutoinmunidadHumana
16. ¿Qué tipos de cadenas ligeras hay?
a. Cadenas ligeras tipo kappa (k)
b. Cadenas ligeras tipo lambda (l)
c. Ambas son correctas
17. La cadena L tiene:
a. 2 dominios
b. dominios
c. dominios
18. La consecuencia final de la acción de las inmunogoblinas es:
a. Destruir al antígeno
b. Neutralizar los efectos nocivos de los mismos
c. Ambas son correctas
19. La concentración de inmunoglobulina D en suero es:
a. Muy alta
b. Muy baja
c. Nula
20. Las moléculas de histocompatibilidad se localizan:
a. En el interior de las células de las distintas especies animales
b. En la superficie de las células de las distintas especies animales
c. En las cadenas L
21. Se conocen 2 tipos de endocitosis
a. Pinocitosis y excrocitosis
b. Endocitosis y sacrocitosis
c. Pinocitosis y fagocitosis
22. Las citocinas son moléculas:
a. De bajo peso molecular constituidas por 120-180 aminoácidos
b. De bajo peso molecular constituidas por 220-280 aminoácidos
c. De alto peso molecular constituidas por 220-280 aminoácidos
23. La molécula CD4:
a. Pertenece a la superfamilia de las inmunoglobulinas y está formada por dos
cadenas
b. Pertenece a la superfamilia de las inmunoglobulinas y está formada por una
cadena
c. Pertenece a la superfamilia de los receptores de citocinas y está formada
por dos cadenas
263
TécnicosSuperioresSanitariosdeLaboratoriodeDiagnósticoClínico
24. La citotoxicidad natural consiste en:
a. Lisis de una gran variedad de células de manera espontánea y sin necesidad de
un periodo de sensibilización previa
b. Lisis de un único tipo de células de manera espontánea y sin necesidad de un
periodo de sensibilización previa
c. Lisis de una gran variedad de células de manera espontánea y con necesidad
de un periodo de sensibilización previa
25. La activación del complemento puede iniciarse por:
a. La vía clásica
b. La vía alternativa
c. Ambas son correctas
26. La citotoxicidad celular consiste en:
a. La capacidad para unirse a otras células y formar otras nuevas
b. La capacidad para introducir en otras células factores externos
c. La capacidad para interaccionar con otras células y destruirlas
27. La tolerancia:
a. Es un fenómeno de naturaleza inmunológica
b. Es específica de cada antígeno
c. Las dos son correctas
28. Los procedimientos inmunológicos que se basan en la especificidad de la
unión Ag-Ac:
a. Son los más útiles y prácticos
b. Son inespecíficos
c. No son eficaces
29. En la anemia perniciosa la bilirrubina indirecta sérica es:
a. Normal
b. Elevada
c. Baja
30. El lupus eritomatoso sistémico (LES):
a. Es una enfermedad de etiología desconocida
b. Es un padecimiento autoinmune agudo con componente inflamatorio leve
c. Las dos son correctas
264