Mecanismos de la Reacción Antígeno-Anticuerpo

Los anticuerpos, al reconocer a los antígenos, se unen a ellos mediante enlaces de Van der Waals, fuerzas hidrofóbicas o iónicas, en una reacción denominada antígeno-anticuerpo. En esta unión, que se lleva a cabo entre las porciones variables de las cadenas H y L del anticuerpo y los determinantes antigénicos, no se establece ningún enlace covalente entre antígeno y anticuerpo, por lo que la reacción es reversible. Esta reacción se puede expresar de la siguiente manera: Antígeno (Ag) + Anticuerpo (Ac) ⇌ Complejo Antígeno-Anticuerpo (AgAc). La reacción se desplaza hacia uno u otro lado según las concentraciones de antígenos y anticuerpos y de la intensidad de su unión.

La afinidad de un anticuerpo por un antígeno está determinada por la intensidad de las interacciones que se establecen entre el anticuerpo y el determinante antigénico. La reacción antígeno-anticuerpo es extraordinariamente específica: un anticuerpo puede reconocer, entre una multitud de determinantes antigénicos, únicamente aquellos que le son complementarios.

Tipos de Reacciones Antígeno-Anticuerpo

• Reacción de Precipitación: Si los antígenos son macromoléculas solubles con varios determinantes antigénicos, los anticuerpos libres en el plasma sanguíneo se unen con ellos formando grandes complejos macromoleculares insolubles, lo que origina su precipitación.
• Reacción de Aglutinación: La aglutinación se produce al reaccionar los anticuerpos con moléculas de antígenos situados en la superficie de bacterias u otras células. Como resultado de esta reacción, las células forman agregados que sedimentan con facilidad. Los antígenos de la superficie de las células que provocan aglutinación se denominan aglutinógenos, mientras que sus anticuerpos específicos se llaman aglutininas. Existe un tipo de aglutinación denominada aglutinación pasiva, que consiste en la adherencia de antígenos solubles a la membrana de ciertas células. Posteriormente, los antígenos se unen a los anticuerpos y, al reaccionar con ellos, se produce la aglutinación de las células a las que estaban ligados. Este fenómeno tiene lugar, por ejemplo, en los glóbulos rojos de la sangre.
• Reacción de Neutralización: La reacción de neutralización se efectúa principalmente con los virus. Consiste en la disminución de la capacidad infectante del virus al unirse los anticuerpos con los determinantes antigénicos de la cápsula vírica. Esta reacción es reversible, es decir, los virus pueden activarse de nuevo.
• Reacción de Opsonización: Los microorganismos o las partículas antigénicas son fagocitados más ávidamente por los fagocitos si tienen moléculas de anticuerpos unidas a su superficie. La unión de los anticuerpos produce un aumento de la adherencia del complejo antígeno-anticuerpo a la superficie de los macrófagos y micrófagos sanguíneos, lo que facilita su fagocitosis. Los microorganismos recubiertos de anticuerpos se dice que están opsonizados.

La Memoria Inmunológica y las Respuestas Primaria y Secundaria

La detección de moléculas extrañas de tipo inmunogénico, como las que poseen los microorganismos patógenos, pone en marcha todo el complejo mecanismo de proliferación y maduración de células inmunocompetentes y producción de anticuerpos. Este mecanismo, ya sea mediado por células o por anticuerpos, se conoce como respuesta primaria, si se trata de la primera exposición al patógeno y, como respuesta secundaria si se trata de exposiciones posteriores a dicho patógeno.

Tipos de Respuesta Inmune

• Respuesta Inmune Primaria: Se produce ante el primer contacto con un determinado antígeno. Al cabo de varios días de este contacto, empiezan a aparecer anticuerpos en sangre cuya producción va en aumento exponencial hasta una fase estacionaria en la que empiezan a declinar. Los anticuerpos que se forman en esta respuesta son del tipo de las IgM y las IgG. Al cabo de varias semanas, estas inmunoglobulinas son casi imperceptibles en la sangre.
• Respuesta Inmune Secundaria: Si el sistema inmunitario detecta por segunda vez la presencia del mismo antígeno, origina una respuesta distinta de la anterior: hay menos retraso entre la entrada del antígeno y la aparición de anticuerpos, que son principalmente del tipo de las IgG. Además, su producción es mucho más rápida, los valores de concentración de estas inmunoglobulinas en la sangre son mayores y su persistencia en sangre es muy superior. Este tipo de respuesta inmune indica que existe una memoria inmunológica.

Teoría de la Selección Clonal

Según la teoría de la selección clonal, la formación de linfocitos B específicos se debe a que los receptores ya están preformados en el sistema inmunitario, incluso antes de la presencia de los antígenos, lo que explicaría la memoria inmunológica. Ante la entrada de los antígenos, las células con receptores específicos son seleccionadas entre un inmenso repertorio de células con diferentes receptores, estimulándose su proliferación. Esta activación provoca que el linfocito se divida rápidamente y se diferencie para producir un clon de células de memoria y otro de células plasmáticas. Las células de memoria circulan continuamente en la sangre y en los órganos linfoides secundarios, por lo que detectan enseguida una nueva entrada del antígeno. Los receptores de superficie presentan mayor avidez por el antígeno y se desencadena una rápida producción de IgG.

Mecanismos Auxiliares del Sistema Inmunitario

Otros mecanismos ayudan al sistema inmunitario en la defensa del organismo.

Sistema del Complemento

El sistema del complemento es un conjunto de proteínas que estimula y ayuda a los mecanismos de la respuesta inmunitaria. Está formado por una treintena de proteínas plasmáticas del tipo de las globulinas que, a diferencia de los anticuerpos, se encuentran siempre presentes en el plasma. Las proteínas que forman este sistema reaccionan frente a gran variedad de complejos antígeno-anticuerpo y provocan la lisis de los microorganismos que presentan estos complejos adheridos.

Si una globulina de este sistema se fija a un complejo antígeno-anticuerpo, se produce una secuencia de activaciones de las restantes proteínas del complemento hasta llegar a la formación de una enzima activa, del grupo de las proteasas. Esta enzima actúa sobre la membrana del microorganismo generando poros. Por estos poros salen las pequeñas moléculas citoplasmáticas del microorganismo, mientras que el agua extracelular entra, produciendo su hinchazón y finalmente su destrucción o lisis.

Se ha comprobado que el sistema del complemento actúa también en la liberación de histamina por los mastocitos. La histamina provoca un aumento de la permeabilidad de los capilares sanguíneos de la zona infectada, por lo que llegan a esta más glóbulos blancos y más anticuerpos. Algunas proteínas del sistema del complemento tienen efectos quimiotácticos sobre los macrófagos sanguíneos, a los que atraen promoviendo la fagocitosis, y también son responsables de la inflamación local de la zona infectada.

Interferón

El interferón es un conjunto de pequeñas proteínas plasmáticas que interfieren, principalmente, en la replicación de los virus en el interior de las células. Estas proteínas son producidas por los linfocitos T, las células NK o asesinas naturales, los leucocitos o los fibroblastos. En la especie humana hay tres tipos de interferón: el alfa (α), el beta (β) y el gamma (γ).

Los interferones α y β se producen y liberan si los leucocitos y los fibroblastos quedan infectados por un virus. Estas moléculas de interferón provocan mecanismos de defensa en las células vecinas. El mecanismo de acción es el siguiente:

1. La entrada del virus produce una señal en el núcleo de la célula hospedadora.
2. La replicación viral activa el gen del interferón. El interferón sintetizado se libera al exterior celular.
3. Estas moléculas de interferón se unen a la superficie de células vecinas, activando la producción de proteínas antivirales que, ante una infección viral, bloquean la replicación del virus.

El interferón γ es producido por linfocitos T y por células NK sanas cuando son sensibilizadas por antígenos extraños (virus, bacterias o células tumorales). Este interferón parece potenciar la actividad de linfocitos, células NK y macrófagos para destruir células infectadas o tumorales.