Ejercicio resuelto de Anticuerpos y antígenos · Biología · 2023

Inmunología.

a) Defina los conceptos de antígeno y anticuerpo.

b) Diga las principales características de la reacción antígeno-anticuerpo y describa los tipos de reacciones antígeno-anticuerpo que conozca.

c) Poco antes de la actual pandemia, en los seis primeros meses de 2018 se registraron más de 41.000 casos de infección por el virus del sarampión y 37 muertes en Europa. Las principales causas de este brote fueron la ineficiencia de los programas de vacunación y la movilidad estival de la población. Según la OMS, la vacunación ha de cubrir al menos el 95 % de la población y hacen falta dos dosis para la máxima eficacia.

c1) Explique la relación entre la respuesta inmunitaria y la vacunación.

c2) Nombre dos diferencias entre las vacunas y los sueros.

$\textbf{8. Inmunología (2 puntos)}$

$\textbf{a) Defina los conceptos de antígeno y anticuerpo.}$

Un antígeno es toda sustancia que el sistema inmunitario reconoce como extraña y que es capaz de desencadenar una respuesta inmunitaria específica y de unirse después a los anticuerpos o a los receptores de los linfocitos que ha inducido. Suelen ser macromoléculas, sobre todo proteínas y polisacáridos, situadas en la superficie de los microorganismos o secretadas por ellos. La zona concreta del antígeno que el anticuerpo reconoce se llama determinante antigénico o epítopo, y una misma molécula puede tener varios.

Un anticuerpo o inmunoglobulina es una glucoproteína plasmática producida por los linfocitos B transformados en células plasmáticas, capaz de unirse de forma específica al antígeno que indujo su síntesis. Su unidad estructural es una $Y$ formada por cuatro cadenas polipeptídicas —dos pesadas y dos ligeras— unidas por puentes disulfuro. Cada cadena tiene una región variable, en el extremo aminoterminal, y una región constante. Los dos extremos de los brazos constituyen los parátopos, que son los que se unen al epítopo, de modo que cada anticuerpo es bivalente. Hay cinco clases: $IgG$, $IgM$, $IgA$, $IgD$ e $IgE$.

$\textbf{b) Diga las principales características de la reacción antígeno-anticuerpo y describa los tipos de reacciones antígeno-anticuerpo que conozca.}$

Las características principales son cuatro. Es específica, porque el parátopo y el epítopo encajan por complementariedad espacial, como una llave en su cerradura. Es reversible, porque la unión se establece mediante enlaces débiles —puentes de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals e interacciones electrostáticas e hidrófobas— y no covalentes. Es un fenómeno del suero, es decir, ocurre en el medio extracelular. Y depende de la proporción entre antígeno y anticuerpo: el máximo de agregados se forma en la zona de equivalencia, y se disuelven si hay un gran exceso de uno de los dos.

Los tipos de reacción son los siguientes. En la neutralización el anticuerpo se une a una toxina o a un virus y bloquea la zona con la que estos actuarían sobre la célula diana, dejándolos inofensivos. En la precipitación los anticuerpos se unen a antígenos solubles y forman una red tridimensional insoluble que sedimenta. En la aglutinación ocurre lo mismo pero con antígenos que están en la superficie de partículas o de células, como los eritrocitos, que quedan apelotonados; es la base de la determinación del grupo sanguíneo. En la opsonización el anticuerpo recubre al patógeno y su región constante actúa como señal para los receptores de los fagocitos, que lo engloban con mucha mayor eficacia. Y en la activación del complemento la unión antígeno-anticuerpo desencadena la cascada de proteínas del complemento, que acaba perforando la membrana del microorganismo y lisándolo.

$\textbf{c1) Explique la relación entre la respuesta inmunitaria y la vacunación.}$

La vacunación es una forma de inmunización artificial activa. Consiste en inocular el antígeno del patógeno —el microorganismo muerto o atenuado, una parte suya, un toxoide o el ARN mensajero que codifica una de sus proteínas— sin capacidad de producir la enfermedad.

El organismo responde con una respuesta inmunitaria primaria: los linfocitos B específicos se activan, proliferan y se diferencian en células plasmáticas, que fabrican anticuerpos, y en linfocitos B de memoria, que permanecen durante años. Esta primera respuesta es lenta y de baja intensidad.

Cuando más adelante el individuo se encuentra con el patógeno real, los linfocitos de memoria desencadenan una respuesta secundaria mucho más rápida, más intensa y de anticuerpos de mayor afinidad, que elimina al agente antes de que llegue a producir la enfermedad. En eso consiste la memoria inmunológica y esa es la razón de que las vacunas sean preventivas y no curativas, y de que hagan falta dos dosis: la segunda es la que dispara la respuesta secundaria y consolida la memoria.

Si además se vacuna a un porcentaje alto de la población —el 95 por ciento que recomienda la Organización Mundial de la Salud para el sarampión—, la cadena de transmisión se corta y se protege indirectamente a quienes no pueden vacunarse. Es la inmunidad de grupo, y su pérdida es lo que explica brotes como el de 2018.

$\textbf{c2) Nombre dos diferencias entre las vacunas y los sueros.}$

La primera diferencia es qué se inocula y qué hace el organismo. La vacuna contiene el antígeno y obliga al organismo a fabricar sus propios anticuerpos, por lo que constituye una inmunización activa; el suero contiene los anticuerpos ya fabricados por otro organismo, de modo que el receptor no produce nada y la inmunización es pasiva.

La segunda es su finalidad y su duración. La vacuna es preventiva, se administra antes del contacto con el patógeno, tarda semanas en hacer efecto y genera memoria inmunológica, por lo que la protección dura años. El suero es curativo, se administra cuando la enfermedad ya se ha contraído o tras una exposición grave, actúa de forma inmediata pero no genera memoria, y la protección desaparece en unas semanas, cuando se degradan los anticuerpos recibidos.