El concepto de antígeno, antigenicidad e inmunogenicidad
Antígeno: sustancia genéticamente extraña capaz de interactuar con componentes del sistema inmunitario. Sin embargo, la definición de «sustancia que provoca una respuesta inmunitaria» no siempre es correcta, ya que existen dos propiedades independientes del antígeno.
- Antigenicidad: capacidad de una molécula para unirse a un anticuerpo o a un receptor de reconocimiento de antígeno.
- Inmunogenicidad: capacidad de inducir una respuesta inmunitaria completa.
Estas propiedades no siempre coinciden. Un ejemplo clásico es el hapteno: una sustancia de bajo peso molecular que se une a un anticuerpo, pero por sí sola no desencadena una respuesta inmunitaria. El hapteno se vuelve inmunógeno solo después de unirse a una molécula portadora (proteína transportadora), formando un complejo completo que es reconocido por el sistema inmunitario.
Clasificación de los antígenos según su origen
- Autoantígenos: antígenos propios de un determinado individuo.
- Isoantígenos: antígenos de un individuo genéticamente idéntico (por ejemplo, un gemelo monocigótico o animales de laboratorio consanguíneos).
- Aloantígenos: antígenos de otro individuo de la misma especie.
- Xenoantígenos: antígenos de un individuo de otra especie.
Cuanto más divergentes son los organismos filogenéticamente, mayor es la inmunogenicidad de sus antígenos para el receptor.
Criterios de inmunogenicidad
- Extrañeza: grado de distancia evolutiva del origen del antígeno.
- Peso molecular: el rango óptimo es aproximadamente de 10 a 100 kDa; las moléculas demasiado pequeñas y las excesivamente grandes tienen una inmunogenicidad baja.
- Corpuscularidad: los antígenos corpusculares (celulares) inducen una respuesta de manera mucho más eficiente que los solubles.
- Complejidad química: los heteropolímeros con una estructura diversa son más inmunógenos que los monómeros simples y los homopolímeros.
- Vía de administración y dosis: las vías intravenosa y parenteral suelen ser más eficaces que la oral; la dosis debe ser óptima, ya que dosis excesivamente altas pueden inducir tolerancia inmunológica en lugar de una respuesta.
El epítopo como unidad funcional del antígeno
La determinante antigénica, o epítopo, es la región de la molécula del antígeno que es reconocida directamente por el anticuerpo o el receptor del linfocito. El resto de la molécula no participa en el reconocimiento. Un antígeno puede contener varios epítopos diferentes, lo que determina la diversidad de los clones de linfocitos inducidos por él.
Antígenos timo-dependientes y timo-independientes
Los antígenos T-dependientes constituyen la mayoría de los antígenos. Para desencadenar la producción de anticuerpos por los linfocitos B, requieren la cooperación con los linfocitos T colaboradores (T-helper). Se unen tanto al BCR (receptor del linfocito B) como, de forma indirecta, al TCR (receptor del linfocito T) tras su procesamiento, lo que garantiza la formación de todos los isotipos de inmunoglobulinas (excepto IgD), el desarrollo de memoria inmunológica y el cambio de clase de anticuerpos. Su característica distintiva es la presencia de una pequeña cantidad de epítopos heterogéneos en una molécula grande.
Los antígenos T-independientes activan a los linfocitos B sin la ayuda de las células T. Contienen epítopos repetidos múltiples veces, lo que facilita su reconocimiento directo por el receptor de la célula B. Se dividen en dos tipos:
- Tipo 1: provocan la activación policlonal de los linfocitos B (por ejemplo, el LPS bacteriano).
- Tipo 2: no provocan expansión policlonal (polisacáridos capsulares).
La respuesta a estos antígenos está representada principalmente por IgM y parcialmente por IgD, no va acompañada de cambio de clase y no genera memoria inmunológica. Las reacciones a dichos antígenos (lipopolisacáridos de la pared celular, estructuras de carbohidratos repetitivas) están genéticamente determinadas y fijadas evolutivamente.
Alérgenos
Un alérgeno es un antígeno que induce la hiperproducción de IgE y el desarrollo de una reacción alérgica (hipersensibilidad de tipo I). La IgE se fija mediante su fragmento Fc a la superficie de los mastocitos y basófilos. Ante un contacto posterior, el antígeno entrecruza las moléculas de IgE en la membrana, lo que conduce a la desgranulación del mastocito y a la liberación de histamina, heparina, leucotrienos y otros mediadores. Clínicamente, esto se manifiesta con edema, dolor, broncoespasmo y otros síntomas de alergia inmediata.
Puntos clave
- La antigenicidad y la inmunogenicidad son propiedades diferentes: el hapteno es antigénico, pero no es inmunógeno sin un portador.
- Según su origen, los antígenos se dividen en auto-, iso-, alo- y xenoantígenos.
- La inmunogenicidad está determinada por la extrañeza, el peso molecular, la corpuscularidad, la complejidad química, así como por la vía y la dosis de administración.
- El epítopo es la región específica del antígeno reconocida por el anticuerpo o el receptor del linfocito.
- Los antígenos T-dependientes requieren la participación de linfocitos T colaboradores y generan memoria inmunológica con todos los isotipos, excepto IgD.
- Los antígenos T-independientes presentan epítopos repetitivos, inducen principalmente IgM y no generan memoria.
- Las dosis de antígeno excesivamente altas pueden inducir tolerancia inmunológica.
- El alérgeno desencadena la hiperproducción de IgE y la desgranulación de los mastocitos con la liberación de histamina.