Especificidad De Proteinas

Especificidad Es una de las propiedades más características y se refiere a que cada una de las especies de seres vivos es capaz de fabricar sus propias proteínas (diferentes de las de otras especies) y, aún, dentro de una misma especie hay diferencias proteicas entre los distintos individuos. Esto no ocurre con los glúcidos y lípidos, que son comunes a todos los seres vivos. La enorme diversidad proteica interespecífica e intraespecífica es la consecuencia de las múltiples combinaciones entre los aminoácidos, lo cual está determinado por el ADN de cada individuo. La especificidad de las proteínas explica algunos fenómenos biológicos como: la compatibilidad o no de transplantes de órganos; injertos biológicos; sueros sanguíneos. Los procesos alérgicos e incluso algunas infecciones.

Se pueden generar anticuerpos contra proteínas específicas Las técnicas inmunológicas comienzan con la generación de anticuerpo contra una proteína determinada. Un anticuerpo (también conocido como inmunoglobulina, Ig) es de hecho una proteína sintetizada por un animal en respuesta a la presencia de una sustancia extraña, llamada antígeno. Los anticuerpos tienen especificidad y alta afinidad por los antígenos que provocan su síntesis. La unión antígeno anticuerpo es un paso de la respuesta inmune que protege al animal de la infección. Las proteínas, los polisacáridos y los ácidos nucleicos pueden ser antígenos eficaces. Moléculas pequeñas extrañas, como los péptidos sintéticos, también pueden producir anticuerpos. Siempre que esta molécula pequeña esté asociada a un transportador macromolecular. Un anticuerpo reconoce un grupo específico o agrupación de aminoácidos en la molécula diana que se denomina determinante antigénico o epitopo. Los animales tienen un amplio repertorio de células productoras de anticuerpos; cada una de ellas puede producir un único anticuerpo específico. Un antígeno actúa estimulando la proliferación de un número pequeño de células que ya eran capaces de formar un anticuerpo capaz de reconocer el antígeno. Las técnicas inmunológicas dependen de nuestra capacidad de generar anticuerpos contra un antígeno específico. Para obtener anticuerpos que reconozcan a una proteína determinada, un bioquímico inyecta dos veces la proteína a un conejo, con un intervalo de tres semanas. La proteína inyectada estimula la reproducción de las células que producen anticuerpos que reconocen a

la sustancia extraña. Varias semanas más tarde, se le extrae sangre al conejo inmunizado y se centrifuga para separar las células sanguíneas del sobrenadante, o suero. El suero, conocido como antisuero, contiene anticuerpos contra todos los antígenos a los que ha estado expuesto el conejo. De ellos, solamente algunos serán anticuerpos contra la proteína inyectada. Además, los anticuerpos de una especificidad determinada no son una única especie molecular. Por ejemplo, el 2.4-dinitrofenol (DNP) se ha utilizado como hapteno para generar anticuerpos Contra el DNP. Se pueden preparar fácilmente anticuerpos monoclonales de prácticamente cualquier especificidad deseada El descubrimiento de un modo de producir anticuerpos mononucleares de prácticamente cualquier especificidad deseada fue un avance importante que intensificó la capacidad de los abordajes inmunológicos. Al igual que el trabajar con proteínas impuras hace difícil interpretar los datos y entender la función, lo mismo sucede cuando se trabaja con una mezcla heterogénea de anticuerpos. El ideal sería aislar un chin de células que produjeran sólo un anticuerpo único. El problema es que las células productoras de anticuerpo aisladas de un organismo mueren rápidamente. Existen líneas celulares inmortales que producen anticuerpos monoclonales. Estas líneas celulares se derivan de un tipo de cáncer, el mieloma múltiple. Una alteración maligna de las células productoras de anticuerpos. En este cáncer, una única célula plasmática transformada se divide descontroladamente. Generando un gran número de células de una clase única. Son un clon porque descienden de la misma célula y tienen las mismas propiedades. Las células idénticas del mieloma segregan grandes cantidades de inmunoglobulina normal de una clase única, generación tras generación. Las proteínas se pueden detectar y cuantificar mediante un ensayo de inmunoabsorción asociada a enzima Los anticuerpos se pueden usar como reactivos analíticos exquisitamente específicos para la determinación de la cantidad de una proteína u otro antígeno. La técnica es el ensayo de inmunoabsorción asociada a enzima (ELISA). En este método, se utiliza un enzima que reacciona con un sustrato incoloro de forma que produce un producto coloreado. El enzima ve une covatrato a un anticuerpo específico que reconoce a un antígeno diana. Si el antígeno está presente, el complejo enzima-anticuerpo se unirá a él. y el componente enzimático del complejo enzima anticuerpo catalizará la reacción que generará el producto coloreado. Así. La presencia del producto coloreado indica la presencia del antígeno.

Se pueden sintetizar péptidos de secuencia definida para ayudar a los análisis bioquímicos. Estos péptidos son herramientas útiles por varias razones. 1. Los péptidos sintéticos: pueden servir como antígenos para estimular la formación de anticuerpos específicos. Supongamos que queremos aislar la proteína expresada por un gen específico. Se pueden sintetizar péptidos que correspondan a la traducción de parte de la secuencia de nucleótidos del gen y generar anticuerpos dirigidos contra esos péptidos. Estos anticuerpos se pueden utilizar para aislar la proteína intacta. O localizarla en la célula. 2. Un péptidos sintéticos: se pueden usar para aislar receptores de muchas hormonas y otras moléculas señal. Por ejemplo, las bacterias atraen a los leucocitos a través de péptidos con fonnilmetionilo (fMet) que se liberan en la ruptura de las proteínas bacterianas. Los péptidos con fonnilmetionilo sintéticos han sido útiles en la identificación del receptor de la superficie celular de este tipo de péptidos. Además, los péptidos sintéticos se pueden unir a bolitas de agarosa para preparar columnas de cromatografía de afinidad para la purificación de proteínas receptoras que reconozcan específicamente a estos péptidos. 3. Unos péptidos sintéticos pueden utilizarte como fármacos. La vasopresina es una hormona peptídica que estimula la reabsorción de agua en los túbulos distales del riñón, formando una orina más concentrada. Los pacientes con diabetes insípida son deficientes en vasopresina (también llamada hormona antidiurética), por lo que excretan grandes volúmenes de orina (más de 5 litros por día) y están continuamente sedientos. Este defecto se puede tratar administrando -1-desamino-8-arginina vasopresina. Un análogo sintético de la hormona que falla. Este péptido sintético se degrada in viso mucho más lentamente que la vasopresina y no incrementa la presión sanguínea. 4. Finalmente, el estudio de péptidos sintéticos puede ayudar a definir las reglas que gobiernan la estructura tridimensional de las proteínas. Podemos preguntarnos si una secuencia particular por sí misma se pliega en hélice alfa. Hebra beta. Giro en horquilla. O se comporta como un ovillo estadístico, Los péptidos creados para estos estudios pueden incorporar aminoácidos que no se encuentran normalmente en las proteínas. Permitiendo una variación mayor en estructura química que la posible usando solamente los 20 aminoácidos habituales.

Barreras genéticas para el trasplante. Existen obstáculos frente a los trasplantes que se deben a la variedad genética entre donante y receptor. Las categorías en las que se puede dividir los distintos tipos de injertos en función de esta discrepancia genética son las siguientes: a) Autoinjertos: son aquellos injertos que se producen de una parte del cuerpo a otra del mismo individuo por lo que no al no haber implantación de tejido ajeno no causan rechazo. b) Isoinjertos: son aquellos injertos que se producen entre individuos genéticamente idénticos, como en los gemelos monocigóticos. Estos individuos tienen idéntico sistema HLA y por lo tanto, no expresan antígenos que resulten extraños para el receptor por que por tanto no darán lugar a reacciones de rechazo. c) Aloinjertos: son aquellos injertos entre miembros diferentes de la misma especie. Son los más comunes en la práctica clínica. En estos casos hay que buscar compatibilidad HLA de donante y receptor porque las células de este tipo de injerto expresan a los antígenos que son reconocidos como ajenos por el receptor. d) Xenoinjertos: son aquellos que tienen lugar entre miembros de diferentes especies. Suelen ser rechazados con mucha rapidez, ya sea por anticuerpos IgM naturales del receptor o por una reacción inmediata mediada por células.

Papel de las linfocinas en el rechazo. Las linfocinas que tienen un papel más importante en el rechazo son IL-2. Otras son las IL-4,-5 y -6, que activan los linfocitos B y por consiguiente intervienen en la producción de Ac. Los LT CD4+ son activados por las CPA derivadas de médula ósea del donante o del Rc: – Las CPA del donante llegan al injerto como “leucocitos pasajeros” (células dendríticas intersticiales) y provocan una activación directa de los LT CD4+ y CD8+ del Rc.

– Las CPA del Rc alcanzan localizadas en los tejidos linfoides de drenaje y presentan el Ag desprendido del injerto a los LT CD4+, constituyendo una activación indirecta.

La activación directa es un estímulo más potente para el rechazo que la vía indirecta, ya que el Rc se sensibiliza al MHC del donante. Las células pasajeras pueden ejercer una notable influencia sobre la supervivencia de los injertos. Los LT CD4+ producen citosinas requeridas como factores de crecimiento y diferenciación de otras células que intervienen en el rechazo: a) IL-2: activan a los LT citotóxicos. b) IFN-gamma: Induce la expresión del Ag MHC, aumentando la actividad de las CPA, activa a las LGL, y junto al TNF-beta (linfotoxina), activan a los macrófagos. El IFN-gamma y el TNF-beta forman el antiguo MAF (factor activador de macrófagos). Esta mezcla también regula positivamente las moléculas de adhesión sobre el endotelio vascular. El IFN-gamma induce la expresión de MHC-I y II en las células que normalmente no lo expresan, aumentando el estímulo de la respuesta de rechazo y proporcionando un gran número de moléculas dianas. En el trasplante de hígado no hay este rechazo hiperagudo porque los hepatocitos eliminan los Ac rápidamente, es más grande y se regenera más deprisa. Hace falta una alta concentración de Ac para que se dé el rechazo hiperagudo. En el hígado es más frecuente el rechazo tardío por Ac antiHLA que pueden destruir el conducto biliar. Factores del injerto que afectan al rechazo. El rechazo de un injerto depende fundamentalmente como ya se ha dicho de la similitud genética entre donante y receptor en el sistema HLA (del inglés Human Leukocyte Antigens). Este sistema codifica moléculas situadas en la superficie de las células encargadas del reconocimiento de moléculas extrañas y por tanto implicadas en la compatibilidad o no de los transplantes de órganos. La presencia en los órganos injertados de moléculas HLA distintas a las del receptor (situación de incompatibilidad HLA) provoca en éste el desarrollo de anticuerpos y células T citotóxicas dirigidas frente a dichas moléculas, lo que conduce al rechazo de dicho órgano. Por el contrario, si las moléculas HLA presentes en el órgano injertado son iguales a las del receptor (situación de compatibilidad HLA), se reduce en gran medida la incidencia y la severidad del rechazo, aumentando por tanto la supervivencia del injerto.

Entre los factores que pueden afectar al rechazo además de la genética puede influir entre otros: – El tipo de tejido y el lugar del implante afectan a la inmunogenicidad (tejidos privilegiados). Hay menor inmunogenicidad en cerebro, cornea y tejido epitelial libre de células de Langerhans. – Las dianas críticas del injerto son el endotelio de los pequeños vasos y las células especializadas de los órganos. Inmunosupresión. Existen dos tipos de tratamientos inmunosupresores: los específicos de antígeno y los inespecíficos. 1) Específicos. Tienen como finalidad reducir la intensidad de las respuestas frente al injerto sin que se produzca un aumento de susceptibilidad frente a las infecciones. Entre ellos están los Ac anti-especies y monoclonales. 2) Inespecíficos. Reducen la actividad global del sistema inmunitario frente a cualquier estímulo antigénico. Producen una gran susceptibilidad al las infecciones en los receptores de los trasplantes. Los tres agentes más utilizados son la ciclosporina, esteroides y azatioprina. El éxito de cualquier trasplante alogénico se basa en inmunosupresoras adoptadas que pueden dividirse en dos fases:

las

medidas

a) Prevenir la sensibilización de LT inmediatamente después del trasplante para evitar el rechazo agudo inicial. b) Desarrollar falta de respuesta progresiva al injerto, conforme el receptor permanece expuesto continuamente al HLA del donante. Esto depende del desarrollo de LTs antigenoespecíficos. Este equilibrio puede ser roto por una infección que obliga a retirar la terapia inmunosupresora. Curso temporal del rechazo. El ritmo de rechazo depende, en parte, de los mecanismos efectores subyacentes. Los clínicos clasifican las lesiones del injerto en los pacientes según la rapidez con que se observa el rechazo. Se observan 4 tipos de rechazo: El rechazo hiperagudo: que se produce sólo horas o incluso minutos después de realizado el injerto. Se produce en pacientes que poseen previamente Ac frente al

injerto (transplantes anteriores, transfusiones de sangre, embarazos). Los anticuerpos frente al grupo sanguíneo ABO puede provocar este tipo de rechazo. Estos Ac se fijan en el sistema del complemento, causando lesiones en el revestimiento de células endoteliales de los vasos sanguíneos. Además los seres humanos poseen Ac frente a a células animales de otras especies, lo que provocará este tipo de rechazo en injertos animales de otras especies. El rechazo acelerado: Que se manifiesta durante los primeros días post trasplante se producen, en la mayoría de los casos, por la presencia de anticuerpos preexistentes en el suero del receptor frente a las moléculas HLA del donante. Si se lleva a cabo un transplante que haya sido sensibilizado previamente frente a los antígenos del tejido injertado, se produce una reactivación de los linfocitos T dando lugar a una respuesta mediada por células llamada rechazo acelerado. Son espectaculares en los transplantes de piel donde el injerto es rechazado antes de que cicatrice. El rechazo agudo: Es aquel que se produce en el primer mes post trasplante. No se conoce el mecanismo exacto por el que se produce un rechazo agudo, pero los hallazgos histológicos y la respuesta a la terapia inmunosupresora indican que en él intervienen tanto la inmunidad específica (humoral y celular) como otros mecanismos no específicos (respuesta inflamatoria con estimulación de polimorfonucleares, plaquetas y macrófagos, etc.). El rechazo crónico: se produce meses o años después del trasplante y su etiología no se conoce con exactitud. En este rechazo las paredes de los vasos sanguíneos del injerto se engrosan y terminan obstruyéndose. Este tipo de rechazo puede deberse a una reacción de baja intensidad mediada por células o al depósito de Ac o inmunocomplejos en el tejido injertado. Esto puede activar a las células endoteliales del vaso. Las características de este tipo de rechazo son la obliteración luminar y la fibrosis intersticial.