Antígenos y Especificidad Inmune
Categorías: Sistema Inmune, Función Inmune
Los antígenos son moléculas capaces de ser reconocidas por el sistema inmune adaptativo, generando una respuesta específica. Pueden ser proteínas, polisacáridos, lípidos o ácidos nucleicos. La especificidad de la respuesta inmune depende del reconocimiento de determinantes antigénicos o epítopos. El procesamiento y presentación de antígenos son procesos fundamentales para la activación de linfocitos T. La comprensión de antígenos es clave para entender vacunas, alergias y autoinmunidad.
Resumen Simplificado
Los antígenos contienen epítopos reconocidos por receptores inmunes. Las proteínas son procesadas en péptidos presentados por MHC a linfocitos T, mientras B reconoce estructuras nativas.
Tipos de antígenos
Los antígenos proteicos son los más inmunogénicos y generan respuesta tanto celular como humoral. Los polisacáridos capsulares bacterianos son antígenos T-independientes que generan principalmente IgM. Los lípidos como lipoarabinomanano de micobacterias son presentados por CD1 a linfocitos T. Los ácidos nucleicos son poco inmunogénicos pero importantes en autoinmunidad. Los haptenos son moléculas pequeñas que solas no son inmunogénicas pero acopladas a carrier generan respuesta. Los superantígenos activan inespecíficamente muchos clones de linfocitos T. Los aloantígenos son antígenos de individuos de la misma especie que causan rechazo de injertos.
Epítopos y determinantes antigénicos
Los epítopos son las porciones específicas del antígeno reconocidas por receptores inmunes. Los epítopos de linfocitos B son estructuras conformacionales o lineales en superficie del antígeno. Los epítopos de linfocitos T son péptidos lineales de 8-25 aminoácidos presentados por MHC. Un antígeno puede tener múltiples epítopos reconocidos por diferentes clones. Los epítopos dominantes son los que generan respuesta inmune más fuerte. Los epítopos cripticos se revelan tras procesamiento del antígeno. La mimetismo molecular ocurre cuando epítopos de patógenos se asemejan a proteínas propias. El fenómeno de antígeno original limita la respuesta a nuevos epítopos.
Procesamiento de antígenos para MHC clase I
La vía de MHC clase I presenta péptidos de proteínas citosólicas a CD8+. El proteasoma degrada proteínas citosólicas en péptidos de 8-10 aminoácidos. El inmunoproteasoma, inducido por IFN-gamma, optimiza generación de péptidos inmunogénicos. TAP (transporter associated with antigen processing) transloca péptidos al retículo endoplásmico. En el RE, péptidos se unen a MHC I recién sintetizado con ayuda de calnexina y calreticulina. El complejo péptido-MHC I viaja a superficie celular vía Golgi. Todas las células nucleadas presentan antígenos en MHC I. Esta vía permite detección de células infectadas por virus o tumorales.
Procesamiento de antígenos para MHC clase II
La vía de MHC clase II presenta péptidos de proteínas extracelulares a CD4+. Los antígenos extracelulares son internalizados por endocitosis o fagocitosis. En endosomas tardíos, proteasas como catepsinas degradan antígenos en péptidos. El MHC II se sintetiza en RE asociado a cadena invariante (Ii) que bloquea su sitio de unión. En compartimentos MHC II (MIIC), HLA-DM remueve cadena invariante permitiendo unión de péptido. El complejo péptido-MHC II se transporta a superficie celular. Células presentadoras profesionales (dendríticas, macrófagos, B) expresan MHC II. La presentación cruzada permite que antígenos extracelulares activen CD8+.
Inmunogenicidad y factores que la determinan
La inmunogenicidad es la capacidad de un antígeno de generar respuesta inmune. El tamaño molecular influye: moléculas mayores de 10 kDa son más inmunogénicas. La complejidad química aumenta inmunogenicidad: proteínas con múltiples epítopos son más inmunogénicas. La foreingness (lejanía filogenética) aumenta inmunogenicidad. La dosis y vía de administración afectan tipo y magnitud de respuesta. Los adyuvantes aumentan inmunogenicidad activando inmunidad innata. La estabilidad del antígeno influye: partículas agregadas son más inmunogénicas. La tolerancia oral ocurre cuando antígenos se administran por vía oral en ausencia de inflamación.
Implicaciones para vacunas y terapéutica
Las vacunas usan antígenos atenuados, inactivados, subunidades o ARNm. Los adyuvantes como alumbre activan inmunidad innata para mejorar respuesta. Los vacunas conjugadas unen polisacáridos a proteínas para generar memoria. Los epítopos dominantes son objetivos para vacunas pero pueden variar entre individuos. La tolerancia a autoantígenos es barrera para vacunas contra cáncer. Los epítopos miméticos pueden causar autoinmunidad post-infección. La selección de epítopos conservados evita escape de variantes. Las vacunas de ARNm usan células del huésped como fábricas de antígenos.
Hallazgos Clave
- Los antígenos pueden ser proteínas, polisacáridos, lípidos o ácidos nucleicos reconocidos por el sistema inmune
- Los epítopos son las porciones específicas del antígeno reconocidas por TCR o BCR
- El procesamiento por proteasoma y TAP genera péptidos para presentación por MHC clase I
- El procesamiento endosomal genera péptidos para presentación por MHC clase II
- La inmunogenicidad depende de tamaño, complejidad, foreingness y presencia de adyuvantes
- La selección de epítopos es crucial para diseño de vacunas efectivas
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Términos del glosario
Preguntas frecuentes
- ¿Qué es un epítopo?
- Un epítopo es la porción específica de un antígeno reconocida por receptores inmunes: péptidos lineales para T, estructuras conformacionales para B.
- ¿Cómo se procesan antígenos para presentación por MHC I?
- Proteínas citosólicas son degradadas por proteasoma, péptidos transportados al RE por TAP, y cargados en MHC I para presentación a CD8+.
- ¿Qué determina la inmunogenicidad de un antígeno?
- Tamaño molecular, complejidad química, foreingness, dosis, vía de administración y presencia de adyuvantes.
- ¿Qué es la presentación cruzada?
- Es la capacidad de células dendríticas de presentar antígenos extracelulares en MHC clase I, activando linfocitos CD8+ contra patógenos capturados.