TEMA 23: EVALUCÓN DE LA INMUNIDAD: ÍNDICE: 1. Los inmunoensayos son las técnicas de detección basadas en la reacción Ag-Ac. 2. Para poder realizar inmunoensayos hay que disponer de anticuerpos específicos: policlonales y monclonales. 3. Inmunoensayos de precipitación y aglutinación. 4. Enzimo-inmuno-análisis (EIA): ELICASA indirecto y ELICASA en sándwich. 5. Inmunoensayos radiactivos: RIA competitivo e inmunoprecipitación. 6. Inmunoensayos fluorescentes: el directo y el indirecto. 7. Inmunoensayos revelados por complemento. Un tipo: microlinfocitotoxicidad 8. Ensayos en la respuesta inmunitaria innata. 9. Ensayos de la respuesta inmunitaria adaptativa. 10. Pruebas específicas: de hipersensibilidad y alergia, de autoinmunidad, de histocompatibilidad y de inmunodeficiencias. 11. Micromatices. 1. LOS INMUNOENSAYOS SON LAS TÉCNICAS DE DETECCIÓN BASADAS EN LA REACCIÓN AG-AC: INMUNOENSAYOS: son las técnicas que emplean anticuerpos y se basan en la especificidad de la reacción Ag-Ac. Esta interacción Ag-AC es una relación bimolecular perfecta. Los anticuerpos aparte de ser un elemento de la respuesta inmune, también tienen utilidad diagnóstica y terapéutica. Los inmunoensayos son importantes para el diagnóstico de enfermedades, estimar el grado de respuesta inmune humoral y la identificación de moléculas de interés medico. Se diferencian unos de otros en la rapidez y sensibilidad: unos son cualitativos y otros permiten cuantificar sustancias. La reacción Ag-Ac dependerá de anticuerpo de sus regiones hipervariables que constituyen el parátopo o puntos de contacto con el epítopo del Ag. Un Ag puede tener muchos epítopos, que pueden ser lineales (una secuencia correlativa de aminoácidos) o conformacionales (aminoácidos próximos en el espacio, pero separados en la secuencia lineal de la proteína). Está unión no es covalente, débil altamente específica y está en equilibrio dinámico. Métodos que ponen de manifiesto la reacción Ag-Ac una vez producida: Propiedades físicas de los inmunocomplejos Posibilidad de combinar diferentes sustancias con la fracción constante de los Ac (Fc). Combinarse el inmunoensayo con las células. Se elegirá un método u otro dependiendo de las características de las moléculas o Ag que quiere detectarse, su concentración, si es soluble o se expresa en células o tejidos experiencia, etc. 2. PARA PODER REALIZAR INMUNOENSAYOS HAY QUE DISPONER DE ANTICUERPOS ESPECÍFICOS: Para poder realizar inmunoensayos en el laboratorio se necesita obtener anticuerpos específicos más o menos purificados. Se pueden usar: ANTICUERPOS POLICLONALES: se obtienen de sueros de animales inmunizados por alguna sustancia antigénica. Después de esta inmunización, se produce la estimulación de distintas células del sistema inmunitario (macrófagos, dendríticas y linfocitos B y T). los linfocitos B activados y diferenciados a células plasmáticas secretarán una mezcla de Ac derivados de la activación de clones de linfocitos B. este tipo de respuesta es llamada policlonal. Y al suero de un animal que contiene una mezcla de anticuerpos frente a un inmunógeno se llama antisuero policlonal o suero inmunitario. Por lo tanto son Ag heterogéneos y los Ac actúan todos contra un mismo Ag, siendo cada uno específico para un epítopo diferente. ANTICUERPOS MONOCLONALES: grandes cantidades de un solo Ac que reconocen un solo epítopo, ya que todos proceden de un único clon de linfocitos B. estos Ac monoclonales se obtienen fusionando linfocitos B de animales inmunizados capaces de producir Ac, con células B tumorales, produciendo células híbridas inmortales o hibridomas, que pueden clonarse y cultivarse in vitro. Este hibridoma produce Ac de un solo tipo y procede de un único clon, se denomina monoclonal. Estos Ac son útiles para diagnósticos pero si queremos usarlos para terapia debemos realizar su humanización mediante: Anticuerpos quimérico Anticuerpos humanizados Anticuerpos humanos 3. INMUNOENSAYOS DE PRECIPITACIÓN Y AGLUTINACIÓN: La formación de inmunocomplejos se realiza mediante la formación de técnicas de precipitación (cuando el Ag forma parte de un elemento com bacterias , hematíes o bolitas de látex) o por técnicas de aglutinación (cuando los Ag son solubles). Para realizar estas técnicas es necesario: Tener elevadas concentraciones de Ac y/o Ag. Que los Ac reconozcan diferentes epítopos del Ag (policlonales). Ag muestren varios epítopos. Que la concentración del AC y del AG estén en prorciones óptimas. Esto permite que los inmunocomplejos precipiten o se produzca aglutinación de las partículas para poder cuantificar o identificar la presencia del Ag. Por lo que habrá ténicas cuantitativas (indican concentración) y cualitativas (indican presencia o ausencia del antígeno). Algunas técnicas de precipitación son, por ejemplo, la inmunodifusión radial (RID), inmunodifusion doble, inmunoelectroforesis y nefelometría. Un ejemplo de técnicas de aglutinación sería: hemaglutinación, también, la aglutinación bacteriana y el estudio del factor reumatoide. 4. ENZIMO-INMUNO-ANÁLISIS (EIA): El enzimo-inmuno-analisis llamado ELISA es la técnica más utilizada para cuantificar cualquier proteína soluble en la mayor parte de los fluidos corporales o medios de cultivo en el laboratorio. Es un inmunoensayo en medio líquido, donde Ag o Ab está absorbido sobre un plástico. Tenemos que disponer de Ac monoclonales para la proteína que se quiere cuantificar. Las más habituales son: ELICASA indirecto: cuando queremos cuantificar Ac en suero. ELICASA en sándwich: cuando lo que se va a cuantificar es una proteína sérica (no un anticuerpo, como en el anterior). 5. INMUNOENSAYOS RADIACTIVOS: El radioinmunoensayo (RIA): inmunoensayo basado en el marcaje radiactivo de antígenos y anticuerpos. Tipos: RIA competitivo: es el más usado. La sustancia a cuantificar competirá con cantidades radiactivas conocidas de esa misma sustancia para unirse con su anticuerpo específico. Inmunoprecipitación: para saber si un determinado tipo celular expresa la proteína de interés, de modo basal o tras la inducción de algún estimulo. 6. INMUNOENSAYOS FLUORESCENTES: Son inmunoensayos en los que el Ac está acoplado por su porción Fc a una sustancia fluorescente o fluorocromo. Se usa sobre células en suspensión o fijadas a portaobjetos. Tipos: Inmunofluorescencia indirecta: el Ac fluorescente y el Ag SÍ encuentra otro Ac sin marcar. Inmunofluorescencia directa: el Ac fluorescente y el Ag NO encuentra otro Ac sin marcar. 7. INMUNOENSAYOS REVELADOS POR COMPLEMENTO: Hay técnicas que activan la reacción Ag-Ac mediante el uso del sistema del complemento. El ejemplo más importante es el de microlinfocitotoxicidad, que se emplea para la tipificación serológica del sistema HLA. 8. ENSAYOS EN LA RESPUESTA INMUNITARIA INNATA: Pruebas que se realizan en el laboratorio para evaluar la inmunidad innata: Función global del sistema del complemento: mediante la prueba del CH50, que cuantifica su capacidad hemolítica, expresada como la dilución del suero en estudio, necesaria para provocar la lisis del 50% de lo hematíes sensibilizados con un anticuerpo natural. Por fagocitosis: por la función celular de monocitos-macrófagos y algunos granulocitos. Choque o explosión oxidativa: las células fagocíticas degradan intracelularmente los microbios fagocitados. Citotoxicidad mediada por linfocitos NK: consiste en enfrentar los linfocitos del individuo estudiado, con una línea celular sensible a la acción de NK. 9. ENSAYOS DE RESPUESTA INMUNITARIA ADAPTATIVA: Hay diferentes pruebas que nos permiten evaluar la inmunidad adaptativa de un individuo: ELICASA: (nombrado anteriormente). Separación celular inmuno-magnética: se mezcla la suspensión celular (sangre) con microesferas magnéticas recubiertas de un Ac monoclonal, que luego se acercara a un tubo de ensayo con un potente imán que atrapará las microesferas. Se decanta su contenido sin llegar a separa el tubo del imán. De manera in vitro: mediante la estimulación de linfocitos con mitógenos (inductores de mitosis), se suelen usar como mitógenos: lectinas vegetales, determinadas sustancias químicas, Ac monoclonales, citocinas y superantígenos bacterianos. Después de esta estimulación con mitógenos, se evalúa la función celular midiendo la proliferación de los mitógenos mediante la síntesis de ADN (la manera más habitual). La citolisis mediada por linfocitos Tc (CD8+): es la única específica de Ag, necesita sensibilización previa, está restringida por HLA y se evalua mediante la lisis específica inducida sobre células diana. Técnica de ELISPOT: identifica y cuantifica las células B formadoras de Ac específicos para un Ag dado. También se usa para cuantifiar los linfocitos T que sintetizan citocinas frente a un Ag determinado. 10. PRUEBAS ESPECÍFICAS: DE HIPERSENSIBILIDAD Y ALERGIA: la presencia de IgE específica responsable de las respuestas de hipersensibilidad inmediata se puede determinar in vitro por pruebas cutáneas, que consisten en la exploración epicutánea o subcutánea al alérgeno sospechoso. Se colocan los alérgenos sobre la piel del paciente y se añaden una gota de incisión o arañazo, se deja actuar un tiempo y si el paciente está sensibilizado, la IgE desencadenará la desgranulación instantánea de los mastocitos que producirá una inflamación local en el lugar donde el paciente sea sensible al alérgeno. DE AUTOINMUNIDAD: por inmunodeficiencia indirecta (IFI): detecta la presencia de Ac circulantes, necesarios para el correcto diagnóstico de enfermedades autoinmunitarias. DE HISTOCOMPATIBILIDAD: se realiza el “tipaje” de los antígenos HLA de donantes y receptores. Para prevenir el rechazo hiperagudo de los trasplantes se estudiará los anticuerpos anti-HLA de receptores, también se estudiará los HLA de donantes. DE INMUNODEFICIENCIAS: las inmunodeficiencias son enfermedades hereditarias. Para detectar estas enfermedades alguno de los siguientes estudios debería resultar anormal: estudio de las subpoblaciones de linfocitos circulantes y la cuantificación de principales Ig séricas. 11.MICROMATICES: Los primeros fabricados han sido los de ADN, que fijan una colección de miles de sondas genéticas sobre una matriz física. Así, con un solo ensayo se estudia la expresión de miles de genes de un determinado tipo celular mediante la hibridación del ARN mensajero de la célula con todas las sondas fijadoras en el soporte. Actualmente, existen los chips o arrays con miles de Ag adheridos sobre un soporte sólido. Al añadir suero de un paciente sobre ellos, se pueden realizar miles de inmunoensayos y detectar la IgE específica en un proceso alérgeno o la presencia de un autoanticuerpo. Si pegamos sobre el soporte sólido cientos de anticuerpos diferentes, detectaremos la presencia de un determinado Ag, esta técnica se llama inmunoarrays.