Epítopos: qué son, definición, tipos
¿Qué es un epítopo?
Un epítopo, o determinante antigénico, es el sitio específico de unión del antígeno o inmunógeno con el anticuerpo o receptor de una célula del sistema inmune.
Para entender este concepto se debe explicar que un inmunógeno es una macromolécula con capacidad de inducir una respuesta inmune, es decir, es una sustancia que el organismo reconoce como extraña o no propia, siendo capaz de estimular la activación de células B y T.
Además, se puede unir a los componentes del sistema inmunológico que se hayan generado.
La respuesta inmune generará la formación de anticuerpos específicos que irán en busca del antígeno que los originó, para formar un complejo antígeno-anticuerpo, cuya función es neutralizar o eliminar al antígeno.
Cuando el anticuerpo encuentra al antígeno, este se une a él de manera específica, como una llave con su cerradura.
Unión del epítopo al paratopo
La unión del epítopo puede ocurrir con anticuerpos libres o unidos a una matriz extracelular.
El sitio del antígeno que se pone en contacto con el anticuerpo se llama epítopo y el sitio del anticuerpo que se une al epítopo se llama paratopo. El paratopo se encuentra en la punta de la región variable del anticuerpo y será capaz de unirse a un único epítopo.
Otra forma de unión es cuando el antígeno es procesado por una célula presentadora de antígeno, y esta expone los determinantes antigénicos en su superficie, que se unirán a los receptores de células T y B.
Estas regiones específicas de unión ya antes mencionadas llamadas epítopos están formadas por secuencias de aminoácidos complejas específicas, donde el número de epítopos representa la valencia del antígeno.
Pero no todos los determinantes antigénicos presentes inducen una respuesta inmune. Por tanto, se conoce como inmunodominancia al pequeño subconjunto de epítopos potenciales (TCE o BCE) presentes en un antígeno capaces de provocar una respuesta inmune.
Reconocimiento de los epítopos por células B y T
Si el antígeno está libre, los epítopos poseen una configuración espacial, mientras que si el antígeno ha sido procesado por una célula presentadora de antígeno, el epítopo expuesto tendrá otra conformación, por lo que se pueden distinguir varios tipos.
Las inmunoglobulinas de superficie unidas a células B y los anticuerpos libres reconocen los epítopos superficiales de antígenos en su forma tridimensional nativa.
Mientras que las células T reconocen epítopos de antígenos que han sido procesados por células especializadas (presentadoras de antígenos) que están acoplados a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad.
Tipos de epítopos
Epítopos continuos o lineales
Son secuencias cortas de aminoácidos contiguos de una proteína.
Epítopos discontinuos o conformacionales
Existen solo cuando la proteína se pliega en una conformación particular.
Estos epítopos conformacionales están compuestos por aminoácidos que no son contiguos en la secuencia primaria, pero que se ponen en estrecha proximidad dentro de la estructura de la proteína plegada.
Epítopos en la formación de vacunas
Las vacunas basadas en epítopos permitirán gestionar mejor la reactividad cruzada deseada y no deseada.
Los linfocitos T desempeñan un papel importante en el reconocimiento y posterior eliminación de tumores y patógenos intracelulares.
La inducción de respuestas de células T específicas de epítopos puede ayudar en la eliminación de enfermedades para las cuales no existen vacunas convencionales.
Desafortunadamente, la falta de métodos sencillos disponibles para identificar epítopos de células T principales, la alta tasa de mutación de muchos patógenos y el polimorfismo HLA han dificultado el desarrollo de vacunas eficaces basadas en epítopos de células T, o al menos inducidas por epítopos.
Actualmente, se ha estado investigando sobre herramientas de bioinformática junto con ciertos experimentos con células T para identificar epítopos de estas células, procesados de forma natural a partir de varios patógenos.
Se cree que en el futuro estas técnicas acelerarán el desarrollo de vacunas basadas en epítopos de células T de nueva generación contra varios patógenos.
Dentro de los patógenos se encuentran algunos virus, como el virus de la inmunodeficiencia humana (HIV) y el virus del Nilo occidental (WNV), bacterias como Mycobacterium tuberculosis y parásitos como el Plasmodium.
Epítopos como determinantes de tumores
Se ha demostrado que los tumores pueden inducir respuestas inmunitarias, de hecho algunos experimentos realizados con cánceres inducidos químicamente han revelado respuesta inmune en contra de ese tumor, pero no contra otros tumores producidos por el mismo carcinógeno.
Mientras, los tumores inducidos por virus oncógenos se comportan de manera diferente, pues en la superficie de todas las células neoplásicas que tienen el genoma del virus hay péptidos virales procesados. De tal manera que las células T generadas contra un tumor reaccionarán cruzadamente con todos los demás producidos por el mismo virus.
Por otra parte, se han identificado numerosos epítopos sacarídicos asociados con el comportamiento del tumor y a la regulación de la respuesta inmune, por lo que en este momento están cobrando interés debido a su potencial uso en diversos ámbitos, como el terapéutico, profiláctico y el diagnóstico.
Epítopos crípticos
Las células presentadoras de antígenos poseen auto epítopos, generalmente en alta concentración, unidos a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad.
Estos tienen una función muy importante, ya que son estimuladores de los mecanismos naturales para la eliminación de células T autorreactivas, a través de un proceso que se denomina selección negativa.
Este proceso consiste en detectar las células T en desarrollo capaces de reaccionar frente a antígenos propios. Una vez identificadas, estas células son eliminadas a través de un proceso de muerte celular programada denominado apoptosis. Este mecanismo evita las enfermedades autoinmunes.
Ahora bien, los auto epítopos propios que existen en muy pequeña cantidad en una célula presentadora de antígeno se denominan crípticos, debido a que son incapaces de eliminar las células T autorreactivas, dejando que estas luego pasen a la circulación periférica y produzcan autoinmunidad.
Referencia
- El-Manzalawy, Y., Dobbs, D., Honavar, V. (2008). Predicting flexible length linear B-cell epitopes. Comput. Syst. Bioinformatics Conf.
- Gorocica, P., Atzín, J., Saldaña, A., Espinosa, B., Urrea, F., Alvarado, N., Lascurain, R. Comportamiento tumoral y glicosilación. Rev. Inst. Nal. Enf. Resp. Mex.