Reacciones Antígeno-Anticuerpo
Las reacciones antígeno-anticuerpo se estudian más fácilmente in vitro utilizando preparaciones de antígenos y antisueros.
El estudio de las reacciones antígeno-anticuerpo in vitro se denomina serología y es de especial importancia en la microbiología diagnóstica.
En las reacciones antígeno-anticuerpo se distinguen dos fases: la primera consiste en la unión del antígeno con el anticuerpo y la segunda en las manifestaciones que resultan de dicha unión. La primera fase se realiza por la combinación de áreas pequeñas tanto del antígeno como del anticuerpo, denominadas respectivamente determinante antigénico y sitio activo, que al unirse forman un complejo antígeno-anticuerpo. La reacción es reversible, siguiendo, por consiguiente, la ley de acción de masas y existen factores externos que pueden modificar dicha unión, como son: el pH, la temperatura y la fuerza iónica.
Dependiendo de la naturaleza del antígeno y del anticuerpo y de las condiciones de la reacción se pueden observar diferentes tipos de reacciones serológicas:
Neutralización
Mediante anticuerpos específicos se pueden neutralizar toxinas, virus o enzimas. Los anticuerpos neutralizantes requieren un solo tipo de combinación con el antígeno para poder actuar y así pueden ser univalentes, aunque anticuerpos bivalentes o multivalentes pueden neutralizar también. Un antisuero que contiene anticuerpos neutralizantes contra una toxina se denomina “antitoxina”.
Precipitación
La reacción de precipitación ocurre cuando se combina un anticuerpo, por lo menos divalente, con un antígeno soluble y esto conlleva a la formación de agregados que precipitan.
Como las reacciones de precipitación son fácilmente observables in vitro, éstas resultan pruebas serológicas muy útiles, especialmente para medir concentraciones de anticuerpos.
Para que la precipitación ocurra en forma máxima se necesita que tanto el antígeno como el anticuerpo estén en concentraciones óptimas, cuando cualquiera de los reaccionantes están en exceso no se pueden formar grandes agregados antígeno-anticuerpo.
Aglutinación
Cuando un antígeno particulado reacciona con su anticuerpo específico (divalente por lo menos) se observa la formación de grumos o agregados de estas partículas, esto se conoce como aglutinación. En estas reacciones el determinante antigénico está sobre la superficie de una partícula o de una célula.
Estas reacciones son más sensibles que las de precipitación para detectar pequeñas cantidades de anticuerpos, debido a que relativamente pocas moléculas de anticuerpo pueden unir efectivamente un gran número de partículas de antígeno en grumos gruesos macroscópicamente visibles. Es por esto que cuando queremos aumentar la sensibilidad de una reacción de un antígeno soluble con su anticuerpo específico, se transforma el antígeno soluble en particulado adsorbiéndolo o uniéndolo químicamente a estructuras particuladas tales como esferas de látex o arcilla coloidal y de esta manera pueden ser detectados los anticuerpos por reacciones de aglutinación, estos ensayos se conocen como ensayos de AGLUTINACIÓN PASIVA.
También se pueden aglutinar glóbulos rojos y este fenómeno se conoce como HEMAGLUTINACIÓN.
Los anticuerpos pueden reaccionar con antígenos de los glóbulos rojos, u otros antígenos que se pueden adsorber a los glóbulos rojos y observarse hemaglutinación cuando se una el anticuerpo específico.
Apariencia de células bacterianas aglutinadas por anticuerpos contra:
- (a) Antígenos somáticos
- (b) Antígenos flagelares
Inmunofluorescencia
Es una técnica donde las moléculas de anticuerpos son convertidos en sustancias fluorescentes, uniéndoles químicamente a compuestos orgánicos fluorescentes tales como isotiocianato de fluorescencia o rodamina B. Esto no altera la especificidad del anticuerpo pero hace posible su detección cuando está unido a células o tejidos usando un microscopio para fluorescencia.
Los anticuerpos fluorescentes son de considerable utilidad en microbiología diagnóstica.
El Sistema del Complemento
Se denomina así porque complementa las funciones de los anticuerpos (ver más adelante), está formado por una serie de proteínas séricas denominadas C1, C2, C3 etc. que en presencia de los antígenos se activa.
Esta activación puede darse por la denominada vía clásica (respuesta inmunitaria adaptativa) o por la vía alternativa (respuesta inmediata innata).
Aunque ambas vías se diferencian en sus componentes iniciales, coinciden en la escisión de la proteína C3 del complemento en dos fragmentos C3a y C3b. El primero queda libre iniciando la respuesta inflamatoria y el segundo queda unido a la superficie de los microorganismos.
Concretamente el C3b provoca los siguientes efectos:
- Opsoniza a los microorganismos haciendo más fácil su reconocimiento y destrucción por parte de los macrófagos.
- Activa a los componentes tardíos del complemento (C5, C6, C7, C8 y C9) que se van asociando a las superficies microbianas formando los complejos de ataque a las membranas (MAC)
- Provoca la lisis del organismo invasor
Por la vía clásica se observa que una vez que se ha formado el complejo antígeno-anticuerpo se forman las proteínas C1-C2 y C4. Por la vía alternativa la irrupción de un microorganismo debido a los polisacáridos de su pared se formarían las proteínas B y D. Ambos modelos coinciden en la formación de los C3, C3a y C3b.
Gracias a estos MAC podría entrar agua e iones en las células, llegando incluso a romper las membranas. Por ejemplo: la entrada masiva de Ca++ en la célula podría inducir la apoptosis o muerte celular programada.