Interacción Antígeno-Anticuerpo

Funciones Efectoras de los Anticuerpos

Los anticuerpos (Ac) desempeñan diversas funciones efectoras cruciales en la respuesta inmune:

• Neutralizan a los **microorganismos** (MO) y sus toxinas cuando se produce infección.
• Se unen a MO para que las **células fagocíticas** sean capaces de reconocerlos y fagocitarlos (opsonización).
• Activan la **cascada del complemento** para la fagocitosis y la **lisis** de MO que causan la infección.
• Median la **respuesta** de **células con capacidad citotóxica** (por ejemplo, **células NK**, **linfocitos T citotóxicos**).

La Unión Antígeno-Anticuerpo

La unión entre un antígeno (Ag) y un anticuerpo (Ac) es un evento fundamental en la respuesta inmunológica. Ocurre cuando un Ac se une a un Ag con el fin de inhibir o reducir su toxicidad en el cuerpo.

Es una **interacción específica**, que ocurre mediante **enlaces no covalentes** entre una región del Ag (el **epítopo**) y los aminoácidos (aa) del sitio de unión del Ac (el **paratopo**).

Características Principales de la Reacción Ag-Ac

La reacción antígeno-anticuerpo presenta varias características distintivas:

• Especificidad: Los Ac pueden diferenciar entre moléculas con **estructuras similares**. Cada Ac se une solo a un grupo muy reducido de Ags.
• Rapidez: La primera fase de la reacción ocurre en **milésimas de segundo**, limitada únicamente por la difusión. La segunda fase es más lenta, con efectos visibles como **precipitación**, **aglutinación** o **neutralización**.
• Espontaneidad: Ocurre **sin aporte de energía externa**. Las moléculas se mueven y la unión es **azarosa y rápida**. Son **reversibles y dinámicas** debido a los enlaces débiles.
• Reversibilidad: Implica un **acoplamiento estructural** entre macromoléculas.

Tipos de Enlaces en la Unión Ag-Ac

La unión entre Ag y Ac se establece mediante **enlaces no covalentes**, que incluyen:

• Puentes de Hidrógeno: Iones de H compartidos por átomos del Ag y Ac crean cargas opuestas.
• Enlaces Electrostáticos: Interacciones entre cargas de polaridad opuesta entre Ag y Ac.
• Fuerzas de Van der Waals: Fluctuaciones en las nubes de electrones alrededor de moléculas enfrentan átomos polarizados.
• Enlaces Hidrofóbicos: Grupos hidrofóbicos del Ac y Ag se unen, excluyendo moléculas de agua.

La unión entre Ag y Ac se da gracias a **múltiples interacciones** débiles individuales, cuya suma puede generar una **fuerza total elevada**. Para que estas interacciones sean efectivas, los grupos involucrados deben estar muy próximos entre sí, lo cual solo ocurre si el **epítopo** (parte del Ag) y el **paratopo** (parte del Ac) encajan perfectamente. Este **encaje** determina la **afinidad**, es decir, la fuerza con que se unen.

Factores que Influyen en la Respuesta Inmunogénica y la Interacción Ag-Ac

Diversos factores pueden influir en la capacidad de un antígeno para inducir una respuesta inmune y en la interacción Ag-Ac:

• Peso Molecular (PM) del Ag: La respuesta es mayor cuanto mayor es el tamaño del Ag.
• Dosis del Ag.
• Vía de entrada del Ag en el organismo.
• Composición y complejidad química: La naturaleza del Ag influye en la interacción.
• Forma en la que se presenta el Ag.
• Condición de sustancia extraña: Mayor respuesta cuanto más extraña sea la especie de origen del Ag.
• Presencia de moléculas que pueden actuar como **adyuvantes**.
• Interacción eficaz con el **MHC** (Complejo Mayor de Histocompatibilidad) del organismo afectado.

Características de los Anticuerpos que Determinan la Unión

Los anticuerpos (Ac) tienen tres características clave que influyen en su capacidad de unión, todas determinadas por la secuencia de aminoácidos de sus dominios variables:

• Afinidad: Es la **fuerza de unión** entre un Ac y un **solo determinante antigénico** (epítopo), resultado de la suma de las fuerzas de los enlaces individuales.
• Avidez: Es la **fuerza total** con la que un Ac **multivalente** se une a un Ag **multivalente**.
• Especificidad: Se refiere a la **capacidad del Ac de reaccionar únicamente con un Ag determinado**. Un Ac muy específico solo reconoce ese Ag.

Estas tres propiedades dependen de la región **Fab** del anticuerpo, mientras que su función efectora está determinada por la región **Fc**.

Afinidad de la Unión Antígeno-Anticuerpo

La **afinidad** representa la **fuerza y estabilidad** con la que un anticuerpo (Ac) se une a su antígeno (Ag). Esta fuerza depende de las **interacciones no covalentes** entre el **paratopo** del Ac y el **epítopo** del Ag, influenciadas por factores moleculares y mecánicos que permiten una unión específica.

Factores que Influyen en la Afinidad

• Interacciones no Covalentes: Incluyen **puentes de hidrógeno**, **interacciones iónicas** y **fuerzas de Van der Waals**.
• Compatibilidad Estructural: **Encaje espacial preciso** entre paratopo y epítopo.
• Flexibilidad Molecular: Capacidad de ambos para **adaptarse conformacionalmente** y lograr una unión estable.

Afinidad Dinámica y Maduración

La afinidad no es fija; puede aumentar mediante la **maduración de afinidad**, un proceso que ocurre en los **ganglios linfáticos** mediante **mutaciones somáticas** en la región variable de los genes de los Acs.

Otros Factores que Afectan la Afinidad

• pH: Un pH adecuado favorece las interacciones.
• Temperatura: Altas temperaturas pueden desnaturalizar proteínas y reducir la afinidad.
• Cationes Divalentes (Ca²⁺, Mg²⁺): También pueden influir.

Importancia de la Afinidad

La afinidad es esencial para el uso de los Acs en **diagnóstico**, **investigación** y en su **relevancia fisiopatológica**.

Al ser una unión no covalente, es **reversible**: los complejos Ag-Ac se forman y disocian constantemente en solución.

Ley de Acción de Masas

La **Ley de Acción de Masas** regula la **asociación y disociación** de los complejos Ag-Ac.

• KA: Constante de velocidad de asociación.
• KD: Constante de velocidad de disociación.

En **equilibrio**, ambas velocidades se igualan, determinando la cantidad de complejos Ag-Ac presentes.