Alergia Elemental – Javier Fernandez

ALERGIA ELEMENTAL

Alergia elementalEditor: Javier Fernndez Profesor Titular de Alergia Dpto. de Medicina Clnica Facultad de Medicina Universidad Miguel Hernndez

ColaboradoresAdolfo Campos. Profesor Asociado de Inmunologa. Inmunlogo. Universidad Miguel Hernndez. Jos Vicente Castell. Alerglogo Hospital General de Castelln. Jos Luis Corrales. Alerglogo. Alicante. Pablo Gorostiza. Alerglogo. Hospital General Universitario de Alicante. Carlos Hernndo de Larramendi. Alerglogo. Hospital de la Marina Baixa. Alicante. Vicente Jover. Alerglogo. Hospital Asociado Universitario de Elda. Carmen Morales. Alergloga. Hospital Universitario Virgen del Roco. Sevilla. Carlos Muoz. Profesor Asociado de Inmunologa. Inmunlogo. Universidad Miguel Hernndez Fernando Parra. Alerglogo. Hospital Virgen de los Lirios. Alcoy. Alicante. Purificacin Gonzalez. Alergloga. Hospital General Universitario de Alicante. Gonzalo Rubio. Profesor Asociado de Inmunologa. Inmunlogo. Universidad Miguel Hernndez. Jos Miguel Sempere Ortells. Profesor Titular de Biologa Celular. Dpto. Biotecnologa. Universidad de Alicante. Vctor Soriano. Alerglogo. Hospital General Universitario de Alicante.

Dedicatoria: A mi hija Ana

Con la colaboracin de

IPI

International Pharmaceutical Immunology, S.A. C/. Azcona, 25 28028 Madrid Telfs. 91 725 98 05/04 Fax 91 361 14 37

La velocidad en el desarrollo de la Medicina y sus diversos tratamientos, hacen que las pautas de tratamiento y las dosis de los frmacos referidas en este libro, que se ajustan a las comnmente utilizadas en la actualidad, representan la opinin y la experiencia de los autores de los diferentes captulos, que cuando lo han credo conveniente, citan productos comerciales de uso generalizado. Las dosis de estos preparados, sus indicaciones y efectos secundarios, pueden variar con el tiempo, por lo que se aconseja consultarlas en textos especializados y siguiendo las indicaciones de los fabricantes.

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Porque el aprendizaje del arte de la medicina es como la eclosin de los frutos de la tierra. A saber, nuestra capacidad natural es comparable a la tierra; las enseanzas de los maestros, a las simientes; la instruccin en la infancia, a la siembra de stas en su momento oportuno; el lugar en el que se recibe el aprendizaje, al alimento que procedente del medioambiente, llega a los frutos; el trabajo constante, al laboreo de la tierra; finalmente, el tiempo va fortaleciendo todas estas cosas para hacerlas madurar completamente....

Hipcrates, Nomos (Ley).

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PrlogoLa Alergia ayer y hoy. Siempre me ha parecido difcil de entender porqu una especialidad mdica de tanta trascendencia como la Alergologa tiene tan limitada su presencia en el mundo universitario. No es una asignatura troncal en el currculo de las Facultades de Medicina espaolas y en muchas de ellas no se ensea ni como optativa. Es difcil de entender ya que naci en Espaa de la mano de un ilustre profesor, el Dr. D. Carlos Jimnez Daz, y hoy da, muchos de sus profesionales son excelentes docentes; su aportacin al conocimiento cientfico mdico ha sido inmenso; es muy elevado el nmero de enfermos que se benefician diariamente de la atencin de los especialistas en alergia; y los recursos que la sociedad consume en el tratamiento de estas enfermedades son muchos y van en crecimiento continuo. Adems, fue reconocida como especialidad hace ms de 20 aos, y cada ao se forman docenas de especialistas en unidades docentes acreditadas. Para mi que el hecho de que sus races cientficas, mtodos de diagnstico e incluso patologas a atender hayan sido territorio frontera de otras especialidades como la Inmunologa, Microbiologa, Neumologa, Dermatologa, etc., ha propiciado su falta de desarrollo en la Universidad. Tal vez por todo lo antedicho he vivido con autentica satisfaccin el que la joven Facultad de Medicina nacida en Alicante, con un claustro reducido, contara con un profesor numerario de esa disciplina, y que sta se ensee de forma regular a los alumnos. Hoy la satisfaccin es mayor ya que me invita a prologar un libro que el responsable de esa docencia, el Profesor J. Fernndez ha editado pensando en facilitar las tareas al alumno. Se da adems la dichosa circunstancia de que se celebra en estos aos el centenario de la Alergia, de la que podemos situar su origen en 1901, de la mano de Richet y Portier. Algo ms de 100 aos es un periodo suficiente para asomarnos a lo que se ha sido su contribucin a la ciencia, para revisar cul han sido sus aportaciones. Quizs la contribucin ms trascendente es la de su propia esencia: el concepto de alergia (de allos reaccin y ergon cambiada), que supone una revolucin en el conocimiento de lo que se ha entendido por la enfermedad. Hemos sabido que la enfermedad tiene causas, que se manifiestan con seales, que stas permiten definir una enfermedad concreta y diferenciarla de otra... Pero en todos los casos, creamos que el enfermo padeca la situacin de forma pasiva. La idea de la reaccin cambiada ofrece la comprensin de que en determinadas circunstancias lo importante, lo trascendente, es la respuesta del enfermo a travs de su sistema inmunitario. La enfermedad surge porque en una determinada persona la exposicin al agente causal, que parece ser banal para la mayor parte de los humanos (un polvo, un polen) provoca en ella una repuesta explosiva, grande, y la expresin de esta respuesta cambiada es la enfermedad alrgica. El organismo es el protagonista de la enfermedad. No solo porque la sufre, sino porque con su respuesta la provoca. Posteriormente nuevos conceptos como las teoras de la Homeostasis del medio interno de Canon y el Sndrome general de adaptacin de Selye, vendran a completar estos enfoques. Los conceptos de reagina (anticuerpo), los de atopia, anafilaxia, seleccin clonal, terapias hiposensibilizantes e inmunoterapia, y el descubrimiento de la IgE marcan hitos en la historia de la medicina. En el terreno de la metodologa diagnstica, la alergologa comparte honores con la inmunologa, con la que naci y ha crecido a su albur con el desarrollo de numerosas tcnicas diagnsticas, desde la electroforesis hasta el radioinmunoensayo, desde las rosetas hasta las de hibridacin. Ello ha permitido la purificacin y clonacin de diversos antgenos y alergenos, y su estandarizacin. Con todo, ese desarrollo tecnolgico ha permitido un mejor diagnstico y un ms eficaz tratamiento de las enfermedades alrgicas. Asomarse, despus del centenario, a lo que ha sido el desarrollo de la alergia produce asombro. Lo produce por la riqueza, variedad e importancia de lo conseguido, y que, como he sealado, no se limita al mundo del saber sino que se adentra en el terreno de la prctica clnica, en lo que supone de beneficio para el diagnstico y tratamiento de muchos enfermos. De todo esto, actualizado y bien jerarquizado se ofrece hoy informacin clara y amena para que el alumno lo

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aprenda. El autor nos ofrece nuevos ladrillos con los que levantar una pared ms en el edificio de los conocimientos. El profesor D. Carlos Jimnez Daz escribi el primer libro de alergia en espaol en los aos 70. Desde entonces mucho ha cambiado la alergologa. Tuve el privilegio de ser alumno interno suyo durante 3 aos y les aseguro que la esencia de aquel libro es idntica a la del que ahora tiene en su manos: facilitar al mximo el aprendizaje de este conjunto de conocimientos. Ojal que en la misma medida que aquel libro sirvi a los mdicos de aquellas generaciones, ste le sea til al lector ahora.

Prof. J. Merino Dpto. de Medicina Clnica

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PrefacioLa enseanza de la medicina se sigue sustentando en los libros de texto, pero la recopilacin de todos los avances y logros consolidados de una especialidad como la Alergia, requiere que estos textos sean muy grandes y extensos. Lo cual les convierte ms en libros de consulta que en libros donde estudiar. Este libro pretende resumir las nociones necesarias para entender la patologa de las enfermedades alrgicas y casi sustituir a los apuntes, que tan tiles nos han sido a todos en nuestros estudios. El libro recoge todos los captulos del programa de la asignatura de alergia de la Universidad Miguel Hernndez, donde se dan repaso en 20 captulos a las enfermedades alrgicas ms importantes, como la rinoconjuntivitis, asma bronquial, urticaria, eczema, reacciones por medicamentos, etc., y otras afines, como las vasculitis. Se hace mencin del asma ocupacional y de aeropalinologa, adems de incluir los mtodos de diagnstico y tratamiento, as como una breve pero intensa introduccin en 4 captulos de inmunologa. Este libro no pretende ser dogmtico, sino prctico y sencillo a la hora de enfocar las enfermedades alrgicas, su clnica y tratamiento. Est abierto a sugerencias y modificaciones, especialmente de los alumnos de alergia a quien va dirigido. Es verdad que el texto no va referenciado de forma deliberada, porque pretende ser un libro de estudio, ms que un libro de consulta. No obstante, todos los captulos tienen unas referencias de consulta y ampliacin, que nos han servido de gua en la elaboracin del libro. En este libro han participado varios colaboradores, que con su ilusin y conocimiento, han sabido completar diferentes captulos con claridad y brevedad. A todos ellos deseo expresarles mi agradecimiento y respeto. Y espero contar con ellos en futuras ediciones, como es mi intencin realizar. Tambin quiero agradecer la ayuda prestada por el laboratorio IPI en la edicin del mismo.

Javier Fernndez

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INDICE PRLOGO..................................................................................................................................................... XI

1. RESPUESTA INMUNE. LINFOCITOS Y SUS PRODUCTOS. .................................................. 1 Adolfo Campos. 2. RESPUESTA INMUNE. INMUNOGLOBULINAS. REGULACIN SINTESIS DE IGE......... 11 Gonzalo Rubio. 3. REACCIONES DE HIPERSENSIBILIDAD........................................................................................ 21 Jos Miguel Sempere.. 4. HIPERSENSIBILIDAD Y AUTOINMUNIDAD............................................................................... 31 Carlos Muoz. 5. DIAGNOSTICO DE LAS ENFERMEDADES ALERGICAS: MTODOS IN VIVO............ 39 Javier Fernndez. 6. DIAGNOSTICO DE LAS ENFERMEDADES ALERGICAS: MTODOS IN VITRO........ 45 Jos Vicente Castell. 7. RINITIS ALERGICA.............................................................................................................................. 53 Vicente Jover y Javier Fernndez. 8. ASMA BRONQUIAL: EPIDEMIOLOGIA Y ETIOPATOGNIA................................................ 63 Javier Fernndez. 9. ASMA BRONQUIAL: CLINICA Y DIAGNOSTICO.................................................................... 69 Javier Fernndez. 10. ASMA BRONQUIAL: TRATAMIENTO........................................................................................... 75 Carmen Morales.. 11. URTICARIA Y ANGIOEDEMA.......................................................................................................... 81 Javier Fernndez. 12. DERMATITIS ATPICA Y ALERGIA A ALIMENTOS................................................................. 87 Pablo Gorostiza y Jos Luis Corrales. 13. SHOCK ANAFILACTICO................................................................................................................... 95 Vctor Soriano. 14. VASCULITIS Y OTRAS ENFERMEDADES INMUNOPATOLGICAS................................... 103 Fernando Parra. 15. DERMATITIS ALERGICAS DE CONTACTO................................................................................ 111 Jos Luis Corrales. 16. ALERGIA A MEDICAMENTOS......................................................................................................... 123 Carlos Hernndo de Larramendi.. 17. INTRODUCCIN A LA PALINOLOGIA...................................................................................... 133 Javier Fernndez. 18. ALERGIA POR PICADURAS DE HIMENOPTEROS.................................................................... 137 Vctor Soriano. 19. ASMA PROFESIONAL......................................................................................................................... 145 Javier Fernndez. 20. TRATAMIENTO DE LAS ENFERMEDADES ALERGICAS. INMUNOTERAPIA................... 149 Purificacin Gonzlez ANEXO 1....................................................................................................................................................... INDICE ANALTICO................................................................................................................................... 159 163

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Captulo 1. Linfocitos T. 1 RESPUESTA INMUNE: LINFOCITOS T Y SUS PRODUCTOS. OTRAS CLULAS LEUCOCITARIAS. Adolfo Campos Inmunidad Inmunidad Innata adquirida: Complemento y Citocinas. Principales clulas implicadas en la respuesta Inmune Macrfagos Neutrfilos Eosinfilos Basfilos y mastocitos Clulas NK Linfocitos T

INMUNIDAD El concepto de inmunidad clsicamente se ha entendido como defensa contra las enfermedades infecciosas. Hoy por inmunidad entendemos el reconocimiento de lo propio y, la defensa contra lo no propio y contra aquello que siendo propio est alterado. Los individuos se defienden de los microorganismos y sustancias extraas mediante determinados factores como son las barreras fsico-qumicas, clulas fagocticas, eosinfilos, clulas lticas naturales (NK), y una amplia serie de factores solubles, que en parte depende del propio husped. Tabla1. A estas defensas, que no son especficas para cada uno de los microorganismos o sustancias extraas (llamados antgenos), se les denomina Inmunidad Natural o Innata. Otras formas de defensa estn constituidas por clulas especiales, llamadas linfocitos T y B, y factores solubles (en especial las inmunoglobulinas/anticuerpos) que aumentan con cada una de las exposiciones a cada uno de los antgenos. Estas respuestas son especficas para cada antgeno y a estos mecanismos de defensa se les denomina Inmunidad Adquirida o Especfica. La respuesta inmune innata amplifica la respuesta inmune adquirida, una vez que se ha entrado en contacto con el antgeno. Si bien en la respuesta inmune que se produce en un organismo, actan todos los mecanismos de defensa de forma coordinada, acadmicamente se pueden distinguir dos tipos de respuesta especfica: a) La Inmunidad humoral mediada por los anticuerpos. Estos son producidos por clones de linfocitos B especficos para cada antgeno. b) La Inmunidad celular mediada por linfocitos T. Cada clon de linfocitos es tambin especfico de antgeno. La respuesta inmune tiene varias caractersticas importantes, como son especificidad, diversidad, memoria y tolerancia. A) ESPECIFICIDAD Cada clon de linfocitos B es capaz de responder y producir anticuerpos contra un antgeno determinado, pero no frente a otros no relacionados. Por esta razn se dice que el sistema inmune es especfico. La parte ms pequea de un antgeno a la que se une un anticuerpo se denomina determinante antignico. Un anticuerpo producido en respuesta a un estmulo en particular, por ejemplo un virus, no reconoce toda la partcula viral, sino un determinante antignico, por ejemplo una parte de una de sus protenas.

Captulo 1. Linfocitos T. 2 B) DIVERSIDAD Se calcula que el sistema inmune es capaz de producir ms de 109 tipos distintos de anticuerpos. Cada tipo es producido por un clon de linfocitos B. Este "repertorio" de anticuerpos, que se genera por un mecanismo gentico complejo, servir para reconocer y responder a la mayora de los determinantes antignicos a los que un individuo puede exponerse. C) MEMORIA La primera vez que el sistema inmune especfico responde contra un antgeno lo hace lentamente y con poca intensidad, quedando el Sistema Inmune preparado para exposiciones posteriores del mismo antgeno y entonces la respuesta inmune es ms rpida, ms intensa y ms duradera, es decir es ms eficiente. La memoria inmunolgica explica porqu un individuo queda protegido frente a una enfermedad, por ejemplo el sarampin, despus de haber superado una primera infeccin o haber sido vacunado. D) TOLERANCIA Por el mismo mecanismo por el que el sistema inmune se hace capaz de responder frente a una gran variedad de antgenos, se generan algunos linfocitos B y T que pueden reconocer componentes del propio organismo. Durante su maduracin en la mdula sea o en el timo, sin embargo, estas clulas son eliminadas o inactivadas. ste proceso se denomina Tolerancia: el sistema inmune "aprende" a reconocer lo que es propio y a no responder agresivamente contra ello. Como consecuencia, todo lo que no sea propio lo considerar, por definicin, extrao. El mecanismo natural de la tolerancia tiene una contrapartida: los trasplantes de rganos pueden ser rechazados por el sistema inmune actuando de manera similar a como actuara frente a agentes patgenos.

INMUNIDAD INNATA Y ADQUIRIDA Tabla 1 Factores de la inmunidad innata Especficos de husped Especies y razas Factores genticos individuales Edad Hormonas COMPLEMENTO El complemento constituye el principal elemento de defensa en la llamada Inmunidad Innata (Tabla 1). Est constituido por un conjunto de ms de 30 protenas plasmticas, que se activan o por estmulos especficos como son los inmunocomplejos, o por estmulos inespecficos como son los productos bacterianos (Figura l). Algunas de las protenas del complemento (C3, C4) son capaces de fijarse sobre las membranas de los microorganismos facilitando su posterior fagocitosis. Otras protenas (C3a, C4a, Fsicos Factores antimicrobianos Piel y mucosas como barreras, Secreciones antibacterianas y superficies hmedas antifngicas de la piel y secrecin sebcea Cavidades anatmicas y Secreciones antibacterianas y dispositivos de limpieza como los antivricas de las mucosas cilios Sustancias antibacterianas de lquidos tisulares Fagocitosis

Captulo 1. Linfocitos T. 3 C5a) tienen actividad quimiotctica atrayendo a las clulas del sistema fagoctico para que eliminen a los microorganismos indeseados. Por ltimo los componentes C5, C6, C7, C8 y C9 forman un complejo multimolecular, el cual penetra en la membrana de los microorganismos, o de clulas infectadas por stos, causando la muerte de los mismos.

Va clsica Cl C4 C2 C3 C3a Quimiotxis Anafilotoxinas C5 C5a C5b C3b

Va alternativa Factor B, Properdina, Factor D

Opsonizacin

C6 C7 C8 C9

Lisis celular

Figura 1. Sistema del complementoEl complemento adems participa en la aclaracin de los inmunocomplejos circulantes, en la regulacin de la respuesta inmune celular y de la produccin de anticuerpos. CITOCINAS El sistema inmune est constituido por una serie de elementos celulares puestos unos a continuacin de otros y comunicados directamente entre s por contacto celular y de forma indirecta a travs de molculas, factores solubles, que funcionan como hormonas intercelulares. Estos factores solubles reciben el nombre de linfocinas, interleucinas o citocinas, y son los que producen la expansin y la diferenciacin de las clulas estimuladas por el antgeno (Anexo l), constituyendo uno de los principales factores de la Inmunidad adquirida, junto con las inmunoglobulinas. Se entiende por citocina a cualquier mensajero hormonal intercelular, linfocina es una citocina producida por una clula del sistema inmune. Tanto stas como las anteriores reciben el nombre en funcin de la actividad que desarrollan. El trmino interleucina se reserva a aquellas linfocinas cuya secuencia de aminocidos es conocida.

Captulo 1. Linfocitos T. 4 Las citocinas son protenas o glicoprotenas secretadas por linfocitos (linfocinas) o monocitos (monocinas) y que tienen su influencia en la divisin celular, diferenciacin, metabolismo, motilidad y en la expresin de funciones efectoras del sistema inmune: a. Estimulacin del crecimiento y diferenciacin de clulas sanguneas: IL-3, IL-7, IL-9, IL-11, GM-CSF, G-CSF, M-CSF, eritropoyetina b. Intervencin en las respuestas inflamatorias: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12, IL16, TNF- c. Regulacin de la respuesta inmune: IL-2, IL-4, IL-5, IL- 10, IL-13, INF- Al igual que las hormonas, las citocinas ejercen sus funciones biolgicas a travs de receptores especficos. Las citocinas ejercen sus funciones a muy corta distancia del lugar de la secrecin. Muchas citocinas ejercen un efecto paracrino sobre las clulas vecinas de la clula secretora, al mismo tiempo muchas veces ejercen un efecto autocrino sobre la propia clula secretora. Sin embargo tambin se ha observado que algunas citocinas ejercen funciones de retrocontrol (feed back) sobre su propia produccin. La funcin de las citocinas es muy pleiotrpica ya que sus receptores presentes en una amplia gama de clulas. Cada clula puede interpretar la seal de la citocina de forma diferente, dando lugar a la gran variedad de funciones. Ver anexo 1. La actividad biolgica de las citocinas reside en el componente proteico de la misma, si bien el grado de glicosilacin va a ser importante en las propiedades farmococinticas. Genticamente se observan dos grandes patrones en los genes que codifican las citocinas: 4 exones y 3 intrones: IL-2, IL-4, IL-5, IIL-8, GM-CSF, INF 5 exones y 4 intrones: IL-3, IL-6, IL-9 G-CSF La localizacin cromosmica se centra en 3 cromosomas: Cromosoma 2: IL-1, IL- 1 0 Cromosoma 5: IL-3, IL-4, IL-5, IL-9, GM-CSF Cromosoma 6: TNF- y TNF- CELULAS IMPLICADAS EN LA RESPUESTA INMUNE

MACRFAGOSSon clulas importantes en la respuesta inmune natural y puesto que son clulas presentadoras de antgeno tienen un papel fundamental en la respuesta inmune adquirida. Tienen un ncleo redondo, oval o dentado y normalmente se observa uno o dos nuclelos. Su citoplasma contiene gran cantidad de lisosomas y mitocondrias. Despus de salir de mdula sea los monocitos se asocian a diversos tejidos realizando funciones especficas y recibiendo una amplia variedad de nombres dependiendo del lugar donde se localizan. Las diversas clulas derivadas de los monocitos reciben el nombre de Sistema Mononuclear Fagoctico o Sistema Reticuloendotelial. (Tabla 2). Los macrfagos fagocitan sustancias extraas, las digieren enzimticamente y cuando son proteicas presentan fragmentos peptdicos, resultantes de la degradacin parcial de las protenas, asociados a las molculas de HLA de clase II. Adems producen un amplio abanico de sustancias y citocinas inflamatorias amplificando la respuesta inmune especfica. (Tabla 3). NEUTRFILOS Los neutrfilos o clulas polimorfonucleares constituyen el 60-70 % de los leucocitos de sangre perifrica. Tienen un citoplasma basoflico con dos grandes grupos de grnulos (Tabla 4) y el ncleo contiene heterocromatina.

Captulo 1. Linfocitos T. 5 Tabla 2. Clulas del Sistema Mononuclear Fagoctico Nombre Clulas de Kupffer Clulas de Langerhans Clulas endoteliales Clulas gigantes multinucleadas Clulas mesangiales Condroclastos Histiocitos Macrfagos alveolares Macrfagos Microglia Monocitos Osteoclastos Localizacin Hgado Piel Sangre y vasos linfticos Granulomas Glomrulo renal Cartlago Tejido conectivo Pulmn Tejido linfoide, pleural, peritoneal, placenta, cavidad pericardial, leche materna Cerebro Sangre Hueso

Tabla 3. Productos de secrecin de los macrfagos Citocinas: IL-1, IL-6, TNF, INF, PDGF, TGF, CSF, Eritropoyetina Fibronectina, Trombospondina, Condroitin sulfato Prostaglandinas, Leucotrienos, Tromboxanos Proteasas, Ribo- y Deoxyribonucleasas, Lipasas, Mieloperoxidasa, Lisozima Radicales hidroxilo, Radicales superxido, Perxido de hidrgeno, xido ntrico Transferrina, Avidina, Apolipoprotena E Vitamina D3 Tabla 4. Contenido de los grnulos de los neutrfilos Molcula Grnulos primarios -Glucuronidasa -Manosidasa -Glicerofosfatasas Catepsinas Colagenasa Elastasa Lisozima Mieloperoxidasas N-acetil--glucosaminidasa Proteinasas Grnulos secundarios Citocromo b Colagenasa Lactoferrina Lisozima Funcin Degradar glucurnidos Degradar manosa Romper el c. fosfrico de steres glicerol-fosfato Degradar protenas Degradar colgeno Degradar elastina Degradar las paredes bacterianas Romper N-acetil--glucosamina de las membranas Degradar protenas Para generar radicales ODegradar colgeno Quelantes de hierro Degradar las paredes bacterianas

Captulo 1. Linfocitos T. 6 Los neutrfilos son la primera barrera defensiva del organismo que acta rpidamente fagocitando microorganismos antes que la respuesta de anticuerpos especficos tenga lugar. Adems participan en las respuestas efectoras del Sistema Inmune respondiendo a estmulos quimiotcticos y aumentando su capacidad fagoctica al ser activados por citocinas. Los neutrfilos son las clulas predominantes en las reacciones de infamacin aguda. EOSINFILOS Los eosinfilos representan el 3% de todos los leucocitos. Son clulas con el ncleo bilobulado o dentado. El citoplasma de estas clulas contiene grnulos especficos (Tabla 5). Su membrana se caracteriza por tener receptores para el fragmento Fc de las inmunoglobulinas IgG, IgA e IgE as como receptores para los fragmentos C1q, C3b y C5a del complemento. Los eosinfilos tienen un papel importante en la defensa contra clulas eucariotas parsitas, como los helmintos. As mismo, intervienen en una amplia variedad de mecanismos inflamatorios a travs del contenido de los grnulos citoplsmicos y del reclutamiento de otras clulas inflamatorias mediante la liberacin de factores solubles. Tabla 5. Contenido de los grnulos de los eosinfilos Molcula Funcin

Hidrolasas lisosomales Degradar molculas Lisofosfolipasas Degradar fosfolpidos de membrana Neurotoxinas Ribonucleasas Protena bsica principal Toxicidad para clulas eucariotas Protenas catinicas Ribonucleasas Toxicidad para clulas eucariotas y procariotas

BASFILOS Y MASTOCITOS Los basfilos constituyen el 1% de los leucocitos de sangre perifrica. Suelen verse obscurecidos por el acumulo de grnulos. En tejidos como la lmina propia, tracto respiratorio, mucosa gastrointestinal y cavidad peritoneal, entre otros, hay clulas muy similares a los basfilos cuyas diferencias esenciales residen en el contenido de los grnulos (Tabla 6). Ambas clulas expresan en su membrana receptores para el fragmento Fc de la IgE. Tabla 6. Contenido de los grnulos de los basfilos y de los mastocitos. Basfilos -glucuronidasa Carboxipeptidasas Catepsina Condroitin sulfato Elastasa Hidrolasas cidas Histamina Lisofosfolipasas Proteasas neutras Protena bsica principal Mastocitos si no si si si no si si si si no si si si no si si no si no

Captulo 1. Linfocitos T. 7 CLULAS NK Las clulas NK derivan de mdula sea, al parecer del mismo precursor que los linfocitos T pero sufren maduracin extratmica. Morfolgicamente son Linfocitos Grandes Granulares. La denominacin NK (Natural Killer) o clulas lticas naturales, hace referencia a que estas clulas muestran actividad citotxica frente a algunas clulas tumorales y clulas infectadas por virus. A diferencia de los linfocitos T citotxicos, no requieren una exposicin previa a la clula a lisar ni expresar molculas HLA de clase I. Unas clulas requieren la presencia de anticuerpos unidos a la clula diana y otras no. Las clulas NK que expresan receptores para el fragmento Fc de la IgG, utilizan a sta como puente entre ellas y la clula diana para ejercer su actividad citotxica. Por el momento se desconoce si las clulas NK tienen receptor especfico distribuido clonalmente. LINFOCITOS T Aquellos linfocitos inmaduros que tras salir de la mdula sea entran en el timo (timocitos), o bien mueren, o bien maduran hacia linfocitos T y migran hacia la sangre y los rganos linfoides perifricos. Los timocitos que maduran a linfocitos T sern aquellos que por una parte, son capaces de interaccionar con molculas del sistema HLA de clase I o II, y que por otra, no reconocen pptidos propios ya que en ste caso seran autorreactivos. Los timocitos que no cumplen estos dos criterios, que en la prctica son la mayora, morirn sin llegar a madurar. (Figura 2). De manera anloga a como los linfocitos B tienen inmunoglobulinas de membrana que funcionan como receptor de antgeno, los linfocitos T expresan un receptor antignico caracterstico. Cada clon celular expresa un receptor antignico exclusivo. El receptor antignico de los linfocitos T (TCR) tiene la peculiaridad de reconocer antgenos extraos no en forma libre, sino como pequeos pptidos fsicamente asociados a molculas del HLA presentes en la membrana de otras clulas. Al tener lugar el reconocimiento TCR-pptido/HLA, el linfocito T inicia su activacin y lleva a cabo su funcin efectora. Adems del TCR, los linfocitos T tienen dos importantes molculas accesorias que se expresan de manera excluyente: CD4 y CD8. Los linfocitos T CD4+ reconoce pptidos antignicos asociados a las molculas de HLA de clase II, que se expresan en linfocitos B, macrfagos y otras clulas que se denominan presentadoras de antgeno. Las clulas presentadoras se especializan en presentar los antgenos, que captan del medio extracelular, a los linfocitos T CD4+ que decidirn finalmente si los pptidos son propios o proceden de protenas extraas (toxinas, microorganismos,...). En este ltimo caso los linfocitos T CD4+ se activarn y secretarn citocinas que sirven para regular la funcin de otros linfocitos y de diversos tipos de clulas. Al mismo tiempo expresan en membrana receptores para citocinas, incluso para las mismas que secretan, y molculas para interaccionar con linfocitos B e inducir su diferenciacin a clulas plasmticas, entre las que destaca CD40L, que interacciona especficamente con CD40. Por todas estas razones, los linfocitos T CD4+ se denominan linfocitos T cooperadores. Los linfocitos T CD8+ reconoce pptidos antignicos en asociacin con las molculas de HLA de clase I, que se expresan en todas las clulas del organismo exceptuando los eritrocitos. La funcin de las molculas HLA de clase I es presentar pptidos procedentes de protenas intracelulares. Las clulas infectadas por virus o que han sufrido transformacin tumoral, presentarn pptidos que sern reconocidos como extraos por los linfocitos T CD8+. Al activarse, estos linfocitos adquieren la capacidad de lisar a la clula que presenta los pptidos extraos. Por esta razn los linfocitos T CD8+ se denominan linfocitos T citotxicos. Los linfocitos T citotxicos constituyen un arma relativamente eficaz para proteger al organismo de la diseminacin de infecciones virales y para eliminar clulas tumorales, situaciones en las que los anticuerpos son mucho menos eficaces. Los linfocitos T expresan tambin otras molculas, que se denominan accesorias o coestimuladoras, y que sirven para interaccionar con mayor firmeza con linfocitos B, macrfagos u otras clulas y para contribuir a la activacin de los propios linfocitos T.

Captulo 1. Linfocitos T. 8

Extratmica

Linaje T

Linaje T

Pretimocito CD7, CD34, CD3 citoplasma

TIMO

T 0 T

Reordenamiento

Reordenamiento

C O R T E Z A

Timocito temprano CD7, CD2, CD3 citoplasma Reordenamiento CD4, CD8, CD3 Reordenamiento Si falla unin al propio HLA Apoptosis (seleccin positiva) T CD4, CD8, CD3 Si reconocen al propio HLA Apoptosis (seleccin negativa)

T 0 T

Si falla unin al propio HLA Apoptosis (seleccin positiva) T Si reconocen M al propio HLA E Apoptosis D (seleccin negativa) U L A

SANGRE PERIFRICA T T 0 CD4- CD8T a veces CD82 T CD4 T CD8

Figura 2. Diferenciacin de los linfocitos TPara que un linfocito T se active mediante la unin de su TCR al antgeno unido al MHC, es necesario la presencia de estmulos adicionales. Por una parte se requiere que las protenas coestimuladoras, interaccionen con sus ligandos respectivos en las clulas presentadoras de antgeno. Entre estas molculas estn: CD2, CD5 y especialmente CD28, cuyo ligando es la molcula CD80

Captulo 1. Linfocitos T. 9 anteriormente nombrada. Adems, se requiere que la clula presentadora de antgeno libere IL-I. Los linfocitos T al activarse liberan IL-2 y expresan el antgeno de diferenciacin CD25. La IL-2 acta como factor autocrino induciendo la proliferacin de los linfocitos T activados. Los linfocitos T cooperadores tras activarse y diferenciarse se dividen en dos subpoblaciones en funcin de las citocinas que producen. Los linfocitos Th1 se caracterizan por sintetizar INF- e IL-2 y los linfocitos Th2 por sintetizar IL-4 e IL-13 entre otras citocinas (Figura 3). Existe una alta proporcin de linfocitos T no clasificables ya que producen un patrn mixto de produccin de citocinas. El que un linfocito se diferencie a Th1 o Th2 depende de los estmulos que recibe de la clula presentadora de antgeno y de otros linfocitos. Un linfocito T que reconoce al antgeno unido al MHC libera IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-13, INF- y GMCSF denominndose Th0. La presencia de INF- y/o IL-12 hace que se diferencie en Th1, en cambio la presencia de IL-4 hace que se diferencie en Th2. La funcin ms importante de los linfocitos Th1 es la activacin de los macrfagos. La funcin de los linfocitos Th2 es activar a los linfocitos B.

IFN- IL-12 TNF IL-2 IIL-4 IL-5 Th0 IL-10 IL-13 IFN- GM-CSF IL-3 IL-4 IL-4

Thl

IL-2 IL-3 IFN- GM-CSF

IFN- --

---

IL-10

Th2

IL-5 IL-6 IL-10 IL-13 GM- CSF

Figura 3. Produccin de citocinas por diversas poblaciones de linfocitos TREFERENCIAS Abbas A.K., Lichtman AH., Pober J.S. Inmunologa Celular y Molecular. Segunda Edicin. Interamericana, Mc Graw-Hill, Madrid 1995. Mygind N, Dahl R, Pedersen S & Thestrup-Pedersen K. Essential allergy. Second edition. Backwell Science Ltd., Oxford, 1996.

Captulo 2. Linfocitos B. 11 LINFOCITOS B. REGULACIN DE LA SNTESIS DE INMUNOGLOBULINAS.

Gonzalo RubioLinfocitos B Inmunoglobulinas Interaccin antgeno-anticuerpo Funciones de los anticuerpos Generacin de la diversidad de anticuerpos Receptor antignico del linfocito B y seleccin del repertorio Respuesta primaria y secundaria. Cambio de isotipo Regulacin de la sntesis de inmunoglobulinas. Regulacin de la sntesis de IgE en atpicos. Activacin de linfocitos T. Subpoblaciones TH1 y TH2

LINFOCITOS B Los linfocitos B son clulas que se originan y maduran en la mdula sea y que se caracterizan por sintetizar inmunoglobulinas (anticuerpos). Para llevar a cabo su funcin en el sistema inmune, reconocen especficamente antgenos por medio de un receptor de membrana constituido precisamente por inmunoglobulinas. Los linfocitos B expresan MHC (Complejo Mayor de Histocompatibilidad) de clase II y son, por tanto, APC (Clulas presentadoras de antgeno) eficaces. Despus de procesar el antgeno, lo presentan a linfocitos T CD4 y reciben de stos varias seales activadoras. El resultado final es su diferenciacin en clulas plasmticas, que secretan anticuerpos al medio de la misma especificidad por antgeno que los que inicialmente expresaba el linfocito B en su receptor. INMUNOGLOBULINAS Desde un punto de vista bioqumico, las inmunoglobulinas son glucoprotenas que migran en las fracciones beta y gamma del suero. Estn formadas por la unin de cuatro cadenas polipeptdicas: dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L), idnticas entre s (Figura 1). Las cadenas estn compuestas por dominios repetidos (4 5 las pesadas y 2 las ligeras) de 110 aminocidos cada uno, de estructura globular, conteniendo un puente disulfuro intracatenario. Este tipo de estructura se denomina dominio inmunoglobulina y se encuentra tambin en otras molculas de gran importancia inmunolgica como son las del MHC, el TCR(Receptor clulas T) y molculas implicadas en adhesin celular. Cada inmunoglobulina tiene dos lugares idnticos de unin de antgeno, formado cada uno por el dominio N-terminal de una cadena H y el de una L. Al comparar las secuencias de aminocidos de inmunoglobulinas distintas se observa una gran variabilidad concentrada precisamente en esta zona, por ello se denominan dominios variables (VH y VL de la Fig. 1). El conjunto de regiones variables de una inmunoglobulina recibe el nombre de idiotipo. Las diferencias aminoacdicas entre distintos idiotipos son la base molecular del reconocimiento de antgenos distintos. En los restantes dominios de cadenas pesadas y ligeras se observan nicamente diferencias de secuencia puntuales, por ello se denominan dominios constantes. Estas pequeas diferencias determinan el isotipo o lo que es lo mismo, las clases y subclases de cadenas pesadas y ligeras. Hay dos isotipos de cadenas ligeras ( y ) y nueve de cadenas pesadas (1,...4, 1, 2, , , ). El hecho de que la cadena ligera sea o no confiere diferencias funcionales conocidas, pero el isotipo de cadena pesada es lo que determina el isotipo final de la inmunoglobulina, dando lugar a IgG1-4, IgM etc. (Tabla I).

Captulo 2. Linfocitos B. 12

Figura 1. Estructura general de las inmunoglobulinas. Se indican los dominios variables (VH y VL) y constantes (CH y CL) de las cadenas pesadas y ligeras y la posicin de los puentes disulfuro. El isotipo no afecta a la unin del antgeno, sino que es responsable de las propiedades efectoras del anticuerpo, concretamente la "mitad" C-terminal, tambin llamada Fc, como fijar complemento y unirse a receptores que diversas clulas tienen en su membrana, como neutrfilos o mastocitos (RFc). 1. Unin antgeno-anticuerpo La capacidad de un antgeno para inducir la produccin de inmunoglobulinas se denomina inmunogenicidad. Las protenas son, en general, las sustancias ms inmunognicas. Por el contrario, los lpidos puros, los cidos nucleicos puros y los mono- oligo- y muchos polisacridos son inmungenos muy pobres, aunque pueden inducir anticuerpos al unirse de manera natural o artificial a protenas. La zona de un antgeno a la que se une un anticuerpo se denomina eptopo o determinante antignico. Un antgeno normalmente contiene varios eptopos distintos entre s y, por tanto, puede unir varios anticuerpos distintos. La unin antgeno-anticuerpo est mediada por interacciones hidrofbicas, de Van der Waals y otras interacciones dbiles de tipo no covalente, aunque debido a su efecto cooperativo, la energa total de la unin es fuerte. Las molculas de IgA e IgM pueden unirse formando dmeros y pentmeros respectivamente con lo que se multiplica su capacidad para unir eptopos y aumentan sus capacidades efectoras.


2. Funciones de los anticuerpos Las inmunoglobulinas secretadas por las clulas plasmticas pueden unirse a antgenos libres y cumplir varias funciones protectoras para el organismo. En el caso de que el antgeno sea una toxina o que se trate de virus o bacterias intracelulares, pueden neutralizar su capacidad txica o infectiva impidiendo su interaccin con receptores celulares. Cuando se trate de microorganismos extracelulares pueden inducir la fijacin de complemento y favorecer su fagocitosis por neutrfilos o macrfagos. En algunas ocasiones, la respuesta de anticuerpos puede producir reacciones de hipersensibilidad que daan los tejidos. Por ejemplo, un 10% de los individuos producen cantidades altas de IgE al exponerse a algunas protenas comunes en el ambiente que son inocuas para los dems, es el caso de protenas de caros o de plenes. Por distintos mecanismos, los niveles altos de IgE especfica se asocian a una serie de enfermedades denominadas atpicas. La IgE se fija por su extremo Fc a receptores de mastocitos y basfilos, donde permanece capaz de unir antgeno. Al tener lugar una nueva exposicin, los mastocitos y basfilos liberan mediadores vasoactivos que desencadenan reacciones de hipersensibilidad inmediata o alrgicas (Captulo III). Los antgenos que se relacionan con enfermedades alrgicas se denominan alergenos. Tambin la IgE puede unirse a clulas de Langerhans epidrmicas y captar alergenos que posteriormente sern presentados a linfocitos T. Las citocinas liberadas por estos linfocitos T pueden ser importantes en la patognia de la dermatitis atpica. 3. Generacin de la diversidad de anticuerpos El sistema inmune dispone de un repertorio de inmunoglobulinas capaces de interaccionar con un gran nmero de estructuras qumicas diferentes. Se calcula que existen ms de 1010 clones de linfocitos B de especificidad distinta. La base de tanta diversidad (se dispone de Ac. capaces de reconocer incluso compuestos sintticos que son inexistentes en la naturaleza) reside en que la secuencia aminoacdica de las cadenas pesadas y ligeras est codificada por varios segmentos gnicos que

Captulo 2. Linfocitos B. 14 se ensamblan secuencialmente, y para cada uno de ellos hay varias alternativas posibles. En la Figura 2 se representa el mecanismo de reordenamiento que se produce para la sntesis de las cadenas pesadas (las cadenas ligeras sufren un proceso muy similar). El dominio variable de las cadenas pesadas est codificado por tres segmentos -V, D y J (V y J las ligeras). En el DNA que codifica las cadenas pesadas se dispone de ms de 50 segmentos V distintos, 30 D y 6 J, colocados unos a continuacin de otros, separados por DNA no codificante. A continuacin de stos se disponen los segmentos que codifican para el resto de la cadena, es decir, toda la parte constante. Se dispone de 9 segmentos constantes -C, C,...C2- uno por cada isotipo. Durante la ontogenia de los linfocitos B, el DNA que codifica los distintos segmentos, situado en el cromosoma 14, sufre un reordenamiento de modo que aleatoriamente unos segmentos se colocan a continuacin de otros, constituyendo genes funcionales. En este proceso de reordenacin, un segmento D al azar se yuxtapone a un J al azar y el conjunto DJ a uno al azar de los V. Los segmentos V, D y J restantes se cortan y se degradan, quedando una secuencia VDJ que se transcribe junto con los segmentos C. El RNA primario transcrito sufre splicing -escisin intrnica- perdindose todos los segmentos C excepto C en unos casos y C en otros, con lo que quedan mRNAs que se traducirn para dar lugar a las cadenas peptdicas y . Un punto importante es el hecho de que las uniones D-J y V-J son imprecisas, en el sentido en que durante el reordenamiento se pueden quitar y poner un nmero corto pero variable de nucletidos al azar. Esto supone una variabilidad adicional, de modo que incluso cadenas pesadas que han reordenado el mismo juego VDJ pueden servir para reconocer eptopos distintos.

Figura 2. Organizacin gentica de las cadenas pesadas de las inmunoglobulinas y mecanismo de generacin de diversidad. Se dispone de mltiples genes V, D y J, que se reordenan al azar dando lugar a la secuencia que codifica la regin variable . Las cadenas ligeras se localizan en cromosomas distintos pero se organizan y reordenan de manera similar. Una vez que en los linfocitos B inmaduros estn sintetizando las cadenas pesadas , se reordena una de las ligeras al azar, y , por un mecanismo de reordenamiento muy similar. Las cadenas ligeras sintetizadas se unirn covalentemente a las pesadas, formando el tetrmero 2H idnticas - 2L idnticas y el conjunto se expresa en la membrana dando lugar al receptor antignico del linfocito B. Puesto que todas las clulas B descendientes de una clula que ha reordenado, es decir, el clon, tendrn la misma reordenacin VDJ, ya que se pierden los restantes V D y J, estas clulas tendr toda su vida la misma especificidad a la hora de reconocer un determinante antignico. Esta monoespecificidad est tambin preservada por el hecho de que slo uno de los dos cromosomas del par reordena de manera

Captulo 2. Linfocitos B. 15 productiva uno de los dos cromosomas 14 para la cadena H y uno de los cromosomas 2 22 para la L. La parte constante, sin embargo, puede cambiar posteriormente, pasndose por ejemplo de a s se recibe la estimulacin adecuada de los LT. Las cadenas H que sintetizan los linfocitos B contienen una secuencia, denominada transmembranar, en su extremo C terminal que permite que las inmunoglobulinas ensambladas se anclen en la membrana. Cuando los linfocitos B se diferencian en clulas plasmticas el RNA que codifica las cadenas pesadas es en esta ocasin procesado de manera distinta, de modo que en lugar de la secuencia transmembranar se incluye una cola hidroflica. De esta manera las inmunoglobulinas sintetizadas por las clulas plasmticas se secretan. RECEPTOR ANTIGNICO DEL LINFOCITO B Y SELECCIN DEL REPERTORIO Los linfocitos B que circulan en sangre portan IgM e IgD en su membrana formando la parte fundamental de un receptor antignico exclusivo denominado BCR (B Cell Receptor). A diferencia de los linfocitos T el BCR puede unir antgenos solubles, sin necesidad de que vayan asociados a molculas presentadoras MHC. El BCR est formado por un grupo de molculas de las cuales las inmunoglobulinas sirven para reconocer especficamente el antgeno mientras que las molculas asociadas, CD79a y CD79b y otras molculas accesorias, sirven para transducir la seal de ese reconocimiento al interior celular. El proceso desencadena la formacin de segundos mensajeros y la activacin final de factores de transcripcin que actuarn sobre los genes que regulan la entrada en mitosis, la proliferacin celular y la sntesis de inmunoglobulinas. El hecho de que todos los BCR que expresa un linfocito B sean idnticos hace que cada clon de linfocitos B sea monoespecfico, es decir, capaz de reconocer slo antgenos que presenten un determinante antignico concreto o de estructura muy similar. Como consecuencia, frente a un antgeno -por ejemplo una protena de caros D. pteronyssinus- se producir la activacin de un grupo de clones B, tan amplio y diverso como complejo sea el antgeno desencadenante, y finalmente la secrecin de una mezcla de anticuerpos reactivos frente a los distintos determinantes del antgeno. Algunos de estos anticuerpos pueden unirse tambin a antgenos relacionados, por ejemplo a protenas del caro D. farinae, por el hecho de que muestren determinantes antignicos similares o idnticos a D. pteronyssinus. Este ltimo fenmeno se denomina reactividad cruzada y es frecuente en las respuestas inmunes. Las consecuencias para el linfocito B de la interaccin del BCR con antgeno dependen fundamentalmente del estado de madurez y de las seales recibidas de los linfocitos T. Para una clula B inmadura que an no ha abandonado la mdula sea, la interaccin con antgeno supone su eliminacin delecin clonal- con la finalidad de eliminar clones autorreactivos (que reconozcan molculas normales propias del organismo). Los linfocitos B ya maduros que interaccionan en periferia con el antgeno y reciben la cooperacin de los linfocitos T podrn proliferar y diferenciarse en clulas plasmticas o en linfocitos B de memoria. En este ltimo caso su BCR puede contener inmunoglobulinas de isotipos distintos de IgM e IgD. En general, los linfocitos B que interaccionen con antgeno pero no reciban la colaboracin de los linfocitos T sufrirn anergia (quedarn incapacitados para responder). Todo ello tiene la finalidad de evitar en lo posible la produccin de autoanticuerpos (ver captulo IV) o de anticuerpos de manera no regulada. Por otro lado, la intervencin de los linfocitos T supone un seguro adicional y una adaptacin para dificultar el escape por la frecuente mutacin antignica de los microorganismos. RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA. CAMBIO DE ISOTIPO Los linfocitos B (LB) vrgenes sintetizan nicamente IgM e IgD. Despus de interaccionar con antgeno y recibir la colaboracin de los linfocitos T, dan lugar por una parte a clulas plasmticas secretoras de IgM, que se localizan mayoritariamente en la mdula sea, y por otra a clulas B que permanecern en los folculos de ganglios y bazo formando centros germinales. Estos linfocitos B sufren

Captulo 2. Linfocitos B. 16 un nuevo reordenamiento gnico que esta vez afecta a los segmentos C. El complejo VDJ se yuxtapone a un C distinto de C y C, por ejemplo 1 o , cortndose y degradndose los segmentos intermedios. Esto supone perder la capacidad de producir IgM e IgD y adquirir la de producir en este caso IgG1 o IgE, manteniendo siempre la misma reordenacin VDJ inicial. Este proceso recibe el nombre de cambio de isotipo (switch). Inmunoglobulinas con la misma regin variable pero distinto isotipo reconocern los mismos determinantes antignicos pero tendrn distintas propiedades y desempearn funciones distintas en el sistema inmune. Mientras los LB estn en los centros germinales tiene lugar un proceso de hipermutacin aleatoria de los segmentos V que ya haban sido reordenados. Los mutantes de mayor afinidad por el antgeno son seleccionados gracias a que las clulas foliculares dendrticas de los centros germinales retienen antgeno y lo muestran a los LB. De esta manera, al proliferar las clulas de mayor afinidad, las inmunoglobulinas que se producen tras una nueva exposicin a antgeno tendrn mayor afinidad que la IgM que se produjo inicialmente, adems de distinto isotipo. Este proceso se denomina maduracin de la afinidad. Los LB que sufren maduracin de la afinidad y cambio de isotipo darn lugar a clulas plasmticas, que migran a mdula sea, o clulas B de memoria que tienen una vida media ms larga (meses-aos) y podrn diferenciarse en clulas plasmticas en futuras exposiciones al antgeno.

Figura 3. Respuestas primaria y secundaria de anticuerpos a un antgeno T-dependiente convencional. Las inmunizaciones primera (i1) y segunda (i2) se indican con flechas.La respuesta de anticuerpos que tiene lugar tras una primera exposicin al antgeno se caracteriza por ser mayoritariamente de IgM y tener una duracin corta. sta se llama respuesta primaria (Figura 3). La respuesta que tiene lugar tras una segunda o sucesivas exposiciones respuesta secundaria- se caracteriza por ser llevada a cabo por clulas B que han sufrido los procesos de maduracin antes descritos. sta es la base celular de la memoria inmunolgica. La respuesta secundaria se caracteriza en consecuencia por el predominio de isotipos distintos de IgM,

Captulo 2. Linfocitos B. 17 fundamentalmente IgG, adems de ser ms rpida, potente, duradera y tener los anticuerpos una afinidad mayor por antgeno. Ciertos antgenos pueden inducir la diferenciacin de linfocitos B sin participacin de los T. Estos antgenos, que se denominan T-independientes, suelen ser lipopolisacridos o polisacridos bacterianos, en general conteniendo eptopos muy repetitivos. Se caracterizan por inducir exclusivamente respuestas de tipo primario, aunque los niveles de IgM se mantienen altos ms tiempo, y por no conferir memoria inmunolgica, . Un buen ejemplo son los polisacridos del meningococo tipo C que se emplean como vacuna. REGULACIN DE LA SNTESIS DE INMUNOGLOBULINAS Para elaborar una respuesta de anticuerpos, se necesita que los linfocitos B interaccionen con el antgeno, pero adems que reciban varios tipos de seales procedentes de los linfocitos T. Estos linfocitos T, que han de ser especficos para el mismo antgeno, han de ser previamente activados por clulas presentadoras. El proceso se detalla a continuacin. Tras penetrar en el organismo, los antgenos (microorganismos, productos bacterianos...) son transportados a travs de los vasos linfticos o la sangre hasta los ganglios o el bazo respectivamente. Una vez en el tejido linfoide, son capturados por clulas presentadoras de antgeno (APC) que se encargarn de procesarlo y presentarlo a los linfocitos T CD4. En la piel y mucosas tambin se localizan abundantes APC que captan y transportan los antgenos a los tejidos linfoides. Adems de presentar antgeno a los linfocitos T especficos, las APC dan seales coestimuladoras para que el linfocito T se active. La ms importante es la interaccin de CD80 de la APC con CD28 de los linfocitos T. Los linfocitos B, que unen antgeno a travs de su BCR, actan tambin como APC, aunque es ms frecuente que la activacin inicial de los linfocitos T la lleven a cabo otras como las clulas de Langerhans o los macrfagos. En todo caso, el resultado es la activacin y proliferacin de los linfocitos T especficos, que se diseminan por el organismo para ejercer su accin efectora. Los linfocitos T activados expresan caractersticamente en membrana CD154 (antes denominado CD40L), que tendr una especial importancia en su interaccin con los linfocitos B. En paralelo, los linfocitos B, a travs de su receptor de membrana, reconocen al antgeno. La interaccin con antgeno da al linfocito B la primera seal de activacin y le induce a expresar en su membrana receptores para citocinas. Al comportarse como APCs procesan el antgeno y presentan sus pptidos unidos a MHC-II. Aquellos linfocitos T CD4 que tengan un TCR capaz de interaccionar con suficiente afinidad con alguno de los complejos pptido-MHC II en particular, establecern un contacto ntimo con los linfocitos B facilitado por molculas de adhesin de ambas clulas. En esta interaccin el linfocito B recibe dos tipos de estmulos complementarios: a) La molcula CD154 que se est expresando en la membrana del linfocito T activado interacciona con CD40 del linfocito B. b) Los linfocitos T activados liberan citocinas que alcanzan concentraciones altas en la interfase T-B. Entre las citocinas secretadas destaca la IL4 (producida por los TH2), que es en gran parte responsable de la proliferacin de los linfocitos B. El resultado final es la diferenciacin del linfocito B en clulas especializadas -clulas plasmticas-, que migrarn a mdula sea y tras interaccionar con distintos componentes del estroma secretarn activamente anticuerpos. Las inmunoglobulinas secretadas que aparecen libres en plasma tienen lgicamente la misma especificidad antignica que inicialmente reconoci al antgeno formando parte del BCR. Otras citocinas producidas por los TH1 y TH2 inducirn el cambio de isotipo. Aunque no est totalmente aclarado, se admite que: la presencia de IL-4 o IL-13 (TH2) induce cambio de isotipo y secrecin de IgE, IL-10 (TH2) induce por su parte IgG1, IgG3 e IgA1, y TGF- (TH1, TH2) induce la de IgA2. Todo este proceso requiere un cierto tiempo, de modo que hasta transcurridos 4-6 das desde la primera exposicin al antgeno no se pueden detectar anticuerpos en plasma.

Captulo 2. Linfocitos B. 18 Regulacin de la sntesis de IgE en atpicos La regulacin de la sntesis de IgE es por sus implicaciones la ms estudiada. Los datos disponibles sugieren que, en general, los mecanismos de regulacin inmunitarios son idnticos en individuos atpicos y no atpicos. Sin embargo, frente a un nmero limitado de protenas inocuas alergenos-, en atpicos tendra lugar un tipo de respuesta distinto.

Figura 4 a Regulacin de la sntesis de IgE. APC, clula presentadora de antgeno; TH (p, 0, 1,2), subpoblaciones de linfocitos T cooperadores; B, linfocitos B; CP, clulas plasmticas; MF, macrfagos; TCD8, linfocitos T CD8+; Tgd, linfocitos T con cadenas gamma-delta en su receptor antignico; NK, clulas natural killer; Ms, mastocitos; Eo, eosinfilos. Un hecho importante es que linfocitos T especficos frente a alergenos comunes existen tanto en atpicos como en individuos sanos. Sin embargo, los linfocitos T alergeno especficos obtenidos de sanos son preferentemente de tipo TH1, mientras que los de atpicos son del tipo TH2. Las citocinas que producen estos linfocitos T pueden ser responsables de las alteraciones inmunolgicas que acompaan a la sintomatologa de estos pacientes. As, IL-4 e IL-13 son inductoras de cambio de isotipo a IgE por lo que aumentarn la sntesis de esta inmunoglobulina. Otra citocina TH2, la IL-5, es un factor de diferenciacin de eosinfilos y puede ser responsable de la eosinoflia y de la liberacin de productos responsables de las reacciones tardas (ver Captulo III).


Activacin de linfocitos T. Subpoblaciones TH1 y TH2 Se ha descrito que clulas de fenotipo TH2 son las que predomina en las lesiones de pacientes con dermatitis atpica, as como en la mucosa nasal de rinitis alrgica y en el lavado broncoalveolar de asmticos. Las razones de su reclutamiento o expansin selectiva, o de su prdida de tolerancia, estn en estudio. En el proceso de presentacin antignica y de activacin inicial de linfocitos T se condiciona el perfil TH1 o TH2 de la respuesta. En estas etapas, la presencia de niveles altos de IL-4, que induce respuesta TH2, o la ausencia de unos niveles adecuados de IL-12 y/o IFN-, que inducen TH1, podran tener un papel importante (Figura 4 a y b).

Figura 4 b Regulacin de la sntesis de IgE. TH (0,1,2), subpoblaciones de linfocitos T cooperadores; B, linfocitos B; CP, clulas plasmticas; MF, macrfagos; TCD8, linfocitos T CD8+; Tgd, linfocitos T con cadenas gamma-delta en su receptor antignico; NK, clulas natural killer; Ms, mastocitos; Eo, eosinfilos. Para que un linfocito T se active al reconocer mediante su TCR el complejo pptido-MHC se necesitan estmulos adicionales. Por un lado se necesita que una serie de molculas de membrana del linfocito T, denominadas molculas coestimuladoras, interaccionen con sus ligandos respectivos en la APC. El coestmulo ms importante de stos es la interaccin entre CD28 del linfocito T con CD80 en la APC. Por otra parte se requiere que la APC libere citocinas, entre ellas IL-1. Los linfocitos T al activarse sintetizan IL-2 y expresan en membrana un receptor para esta citocina

Captulo 2. Linfocitos B. 20 (CD25). De esta manera IL-2 funciona como factor autocrino induciendo la proliferacin de los linfocitos T activados. Los linfocitos T cooperadores tras activarse y diferenciarse se pueden clasificar en subpoblaciones atendiendo a las citocinas que producen. Los TH1 se caracterizan por sintetizar IFNg e IL-2 y las TH2 por sintetizar IL-4, IL-13 y otras citocinas, pero muy poco o nada IL-2 o IFN- (Figura 3 b). Existe un nmero apreciable de linfocitos T que producen un patrn mixto y no son clasificables. El que una clula T se diferencie en clulas TH1 o TH2 depender de los estmulos que reciba de la APC y de otros linfocitos T durante su activacin. En primera instancia, tras reconocer Ag/MHC-II, los linfocitos T cooperadores son capaces de secretar varios tipos de citocinas -IL2,4,5,10,13,IFN-- y se denominan TH0. La presencia en el medio de IFN- y/o IL-12 hace que los TH0 se diferencien a clulas TH1, por otro lado, la presencia de IL-4 hace que se diferencien en TH2. Adems, estas citocinas pueden inhibir la diferenciacin hacia la subpoblacin opuesta . La funcin ms importante de los TH1 es la activacin de macrfagos. Aunque no existe unanimidad, los estmulos iniciales que haran derivar una repuesta hacia el tipo TH1 seran los virus y bacterias intracelulares. La funcin de las TH2 es activar linfocitos B. Los estmulos que dirigiran la respuesta hacia este tipo seran los microorganismos extracelulares y los alergenos sin que se conozcan en profundidad las razones. REFERENCIAS Parker, D.C. T cell-dependent B cell activation. Ann. Rev. Immunol. 1993; 11:331. Brodsky, F.M., Guagliardy, L. The cell biology of antigen processing and presentation. Ann. Rev. Immunol. 1994; 367:425 Van Neerven, R.J.J., Ebner, C., Yssel, H., Kapsenberg, M., Lamb, J.R. T-cell responses to allergens: epitope-specificity and clinical relevance. Immunol. Today. 1996; 17:526.

Captulo 3. Hipersensibilidad. 21 REACCIONES DE HIPERSENSIBILIDAD

Jos Miguel SempereHipersensibilidad tipo I Caractersticas y fase de la hipersensibilidad tipo I Hipersensibilidad tipo II tipo III tipo IV HIPERSENSIBILIDAD Cuando una respuesta inmunitaria adaptativa se produce de forma exagerada o inapropiada, causando lesiones en los tejidos, se aplica el trmino de hipersensibilidad (HS). La clasificacin de enfermedades inmunitarias ms utilizada, se basa en el principal mecanismo patognico responsable de la lesin celular y tisular. La HS es una caracterstica del individuo, que se manifiesta siempre despus del segundo contacto con un antgeno determinado. Coombs y Gell, describieron cuatro tipos de reacciones de HS (I, II, III y IV). Los tres primeros tipos estn mediados por anticuerpos, y el cuarto, sobre todo por clulas T y macrfagos (Tabla 1). HIPERSENSIBILIDAD DE TIPO I O INMEDIATA Uno de los mecanismos efectores ms poderosos del sistema inmunitario es la reaccin iniciada por la estimulacin de la IgE unida a la superficie de mastocitos y basfilos. Cuando el antgeno se une a estas molculas de IgE, se produce una rpida liberacin de varios mediadores existentes en el interior de dichas clulas, que en conjunto, van a dar lugar a un aumento de permeabilidad vascular, vasodilatacin, contraccin del msculo liso bronquial y visceral e inflamacin local. Esta reaccin, dado que comienza a los pocos minutos de la provocacin con el antgeno, recibe el nombre de hipersensibilidad inmediata (HSI). Los individuos que tienden a desarrollar reacciones de HSI potentes se llaman "atpicos", y se dice que sufren "enfermedades alrgicas". Segn el individuo, la atopia puede manifestarse de forma diferente; as, el asma bronquial, la fiebre del heno (rinitis alrgica), la urticaria o el eccema crnico (dermatitis atpica), se corresponden con distintas formas de HSI. En su forma sistmica ms extrema, llamada anafilaxia, puede producirse contraccin de la va area y colapso vascular que lleven a la muerte por asfixia. FASES DE LA REACCIN DE HIPERSENSIBILIDAD INMEDIATA (HSI): La secuencia tpica de acontecimientos es como sigue: Produccin de IgE especfica por los linfocitos B tras la primera exposicin a un antgeno concreto, "sensibilizacin". Como ya se ha mencionado, el anticuerpo IgE es el que reconoce al antgeno durante las reacciones de HSI. La IgE se encuentra en forma libre en la sangre y otros lquidos biolgicos (3mm y hasta 10 mm. El Prick test se utiliza para estandarizar biolgicamente los extractos de alergenos, teniendo como referencia a la histamina, o para estudios epidemiolgicos. Aunque existen otros mtodos de pruebas cutneas, como la transferencia pasiva o la tcnica de ventana, estas apenas se utilizan por sus complicaciones infecciosas o tcnicas respectivamente. Factores que afectan a las pruebas cutneas Edad: Solo en nios muy pequeos, se aprecia una mayor reaccin refleja de la piel y por tanto mayor eritema que ppula, y en general la respuesta no declina hasta muy avanzada edad. No hay diferencias en genero o color de la piel aunque el eritema es ms difcil distinguirlo en la piel ms pigmentada. Tampoco se ven afectadas por los ritmos circadianos, pero si por la primavera en caso de escasa sensibilidad a plenes, aumentando esta la final de la primavera. En ciertas enfermedades como hemodilisis, o estados de inmunodeficiencias, adquirida o medicamentosos suele estar disminuida la reactividad cutnea y es ms difcil de interpretar. Realmente los que ms afectan las pruebas cutneas son los medicamentos, y entre ellos destacan los antihistamnicos, en general hay que suspenderlos entre 7 y 10 das, con algunos casos como el astemizol, que debe ser ms de 1 mes. Los antidepresivos tricclicos, fenotiazina y tranquilizantes deben suspenderse al menos una semana antes. Tambin los B-adrenrgicos inhalados, deben suspenderse 24 horas o las teofilinas.

Captulo 5. Mtodos diagnsticos in vivo. 42 Interpretacin de los resultados La aparicin de un test positivo no implica necesariamente que la clnica del paciente se deba a los alergenos, porque hay veces que las sensibilizaciones preceden a los sntomas o bien estas son pasajeras como en el caso de las producidas por picaduras de abejas y avispas. Tambin puede haber falsos positivos y sobretodo falsos negativos. Estos ltimos son ms frecuentes, por el uso de extractos de baja potencia, uso de medicamentos que inhiben la respuesta cutnea, enfermedades concomitantes o mala tcnica. Esto ltimo es lo que ms frecuentemente genera falsos positivos. Utilizando extractos estandarizados biolgicamente, existe un grado alto de concordancia entre las pruebas cutneas y los mtodos in vitro (entre el 85% y 95%), siendo ms sensibles pero algo menos especficos. Tambin con los tests de provocacin son muy concordantes, especialmente cuando la historia es muy sugestiva y las pruebas cutneas son muy positivas. En conclusin las pruebas cutneas son el mtodo de eleccin en el diagnstico de las enfermedades alrgicas o IgE mediadas. Y a pesar de ser relativamente fcil de hacer requieren una gran experiencia para su optimizacin. PRUEBAS CUTNEAS TARDAS Pruebas Epicutneas y de Fotoparche. Las pruebas epicutneas o de contacto se utilizan para el diagnstico de la dermatitis de contacto, es decir para buscar el agente causal del eczema de contacto. Representan el mejor mtodo para el estudio de las reacciones de hipersensibilidad tipo IV, es decir mediada por clulas (linfocitos). Se utilizan unos parches donde se impregna el alergeno, habitualmente en un medio untuoso como la vaselina, para que se adhiera bien y penetre en la piel, generalmente se aplican en la espalda, tapando todo ello con esparadrapo y realizando su lectura a las 48 horas, aunque en algunos casos se utilizan 72 o 96 horas. ltimamente con ciertos medicamentos se estn utilizando de forma experimental, solas o con escarificacin como si fueran inmediatas o retardadas, quitando los parches a los 20 min. y a las 24 horas respectivamente. En la practica se utiliza un panel de alergenos ya preparados como el "true-test", donde estn los contactantes ms importantes y habituales (estndares europeos o espaoles), y su interpretacin se realiza no por medicin de la ppula, sino del eritema, solo o con edema o vesculas o incluso necrosis que se produce en la piel. Estas pruebas aunque se utilizan tambin para el diagnstico de las reacciones tardas producidas por los medicamentos, se explican ms detenidamente en el captulo de Eczema de contacto. El fotoparche est basado en la misma tcnica pero a las 48 se destapa uno de los duplicados del contactante sospechoso, se irradia con luz UVA, se vuelve a tapar y a las 96 horas se destapan y se compara con el control no irradiado. PRUEBAS DE PROVOCACIN Con estas pruebas se intenta reproducir de forma controlada la reaccin inducida por los alergenos, bien en el rgano diana, bien por similitud en una mucosa semejante, como la conjuntiva, respecto a la mucosa bronquial, que nos d la clave del diagnstico, cuando los mtodos in vivo e in vitro han resultado negativos. No obstante la mayora de las veces solo se utilizan en estudios o bien con medicamentos para valorar ms la tolerancia que la respuesta al medicamento. Tests de provocacin conjuntival y nasal En los tests de provocacin conjuntival y nasal se introduce el alergeno en una dilucin adecuada, y siempre en relacin con la dosis positiva o que tendra que dar positiva en pruebas cutneas y se espera que aparezca una respuesta, bien de hiperemia, prurito y lagrimeo a nivel

Captulo 5. Mtodos diagnsticos in vivo. 43 conjuntival, o de estornudos, prurito y rinorrea a nivel nasal, y adems en este ltimo caso se puede estudiar el grado de obstruccin nasal a travs del rinomanometro que mide la resistencia producida al paso del aire despus de la instilacin del alergeno en la mucosa nasal. En los estudios ms recientes se estn determinando en las secreciones producidas por la provocacin ocular o nasal ciertos mediadores, como kininas, histamina, prostaglandinas o tryptasa, como respuesta al alergeno. Test de provocacin bronquial Se estudiar ms en detalle en el capitulo sobre Asma bronquial, pero conviene saber que se puede estudiar la respuesta bronquial inespecfica con medicamentos como la histamina, metacolina, ejercicio o fro, y la respuesta bronquial especfica directamente con los alergenos en dilucin e inhalados. En ambos casos despus de la inhalacin de los desencadenantes inespecficos o de los alergenos se mide la cada de los parmetros espiromtricos simples como el FEV1 o el pico flujo espiratorio mximo PEFR, a intervalos de tiempo y con incrementos del frmaco o del alrgeno hasta conseguir una cada del FEV1 del 20% o alcanzar una dilucin que producira dicha cada en una persona normal. En general solo se realizan para estudios o en el caso de alergia ocupacional. No suelen entraar muchos riesgos, pero a veces hay que dar broncodilatadores para las cadas del FEV1 inmediatas y monitorizar la respuesta tarda a las 6 horas y al da siguiente con los alergenos, por si hubiera que dar corticoides adems de broncodilatadores. Test de provocacin oral Especialmente utilizado en el diagnstico de la alergia a alimentos, tambin se utilizan en alergia a medicamentos, debido al escaso valor tanto de las pruebas cutneas como de los mtodos in vitro. Consiste en la administracin de dosis progresivas del alimento o medicamento hasta la aparicin de sntomas, test abierto que en el caso de alimentos pueden ser inespecficos y que requieren el estudio ciego o doble ciego para evitar la aparicin de sntomas que los enfermos relacionan con el olor, sabor, aspecto de los alimentos o incluso los factores psicolgicos de la relacin medico-paciente. Los sntomas de reaccin inmediata suelen aparecer en las primeras 2 horas, pero no debemos olvidar la posibilidad de reacciones tardas. Se explicar ms en detalle en los captulos correspondientes. Esta tipo de test tambin se utiliza en el diagnstico de la alergia a medicamentos, en la mayora de los caso para probar la tolerancia al medicamentos sospechosos o a otros afines o relacionados bien por estructura o por efecto teraputico como los AINES. REFERENCIAS Dreborg S, Frew A. Position paper: Allergen standardization and skin test. Allergy 1993; 48(suppl 14): 49-82. Mygind N, Dahl R, Pedersen S & Thestrup-Pedersen K. Essential allergy. Second edition. Backwell Science Ltd., Oxford, 1996. Middleton E. Jr., Reed Ch., Ellis EF., Adkinson F., Yunginger JW. & Busse W.. Allergy: Principles and Practice. Fifth edition. Mosby Year-book, Inc., St. Louis Missouri, USA 1998.

Captulo 6. Mtodos diagnsticos in vitro. 45 METODOS DIAGNOSTICOS "IN VITRO" EN ALERGOLOGIA Jos Vicente Castell Introduccin Determinacin de IgE total. Determinacin de IgE especfica. Test de liberacion de histaminay otros mediadores Test de degranulacin y activacin de basfilos. Test de transformacin linfoblstica (TTL). INTRODUCCIN El objetivo de los mtodos diagnsticos en alergologa consiste en determinar el alergeno/s causantes de la reaccin o enfermedad alrgica a travs de la determinacin de su anticuerpo especfico o clula especfica. En definitiva se tratara de determinar la presencia o ausencia de una sensibilizacin especfica, para lo cual nos basaramos en los siguientes puntos (los dos primeros ya comentados en el captulo anterior): 1. - Historia clnica. 2. - Tests "in vivo". 3. - Tests " in vitro". a) Determinacin de IgE total. b) Determinacin de IgE especfica. c) Test de liberacin de histamina y de otros mediadores. d) Test de degranulacin o de activacin de basfilos. e) Test de transformacin linfoblstica (TTL). DETERMINACIN DE IgE TOTAL El desarrollo de tcnicas extremadamente sensibles, con capacidad para detectar molculas cuya concentracin en sangre se encuentra en orden de nanogramos/ml. ha permitido poder llegar a cuantificar los niveles de IgE total e IgE especfica. Dichas tcnicas se pueden clasificar en dos grupos: -Radioimunoanalisis (RIA). -Enzimoinmunoanalisis (EIA) o ELISA (Enzyme-Linked Inmuno Sorbent Assay). Se basan en dos fenmenos biolgicos: a) La elevada especificidad de los anticuerpos. b) La capacidad de generar una seal detectable por medios externos y cuya intensidad ser proporcional a la cantidad de molculas que existen en la muestra. En el RIA la seal es producida por un istopo radiactivo (p.e. I125) y en el ELISA por un cambio en la coloracin, debido a la degradacin de un sustrato cromognico por una enzima. Los pasos bsicos a seguir para la realizacin de estos ensayos en fase slida son los siguientes (Figura1): 1. - Inmovilizacin del antgeno o anticuerpo en la fase slida. 2. - Incubacin con la muestra (habitualmente suero) de modo que se produzca la reaccin antgeno-anticuerpo (Ag-Ac).

Captulo 6. Mtodos diagnsticos in vitro. 46 3.- Proceso de amplificacin o modulacin. Este ltimo paso tratara poner de manifiesto la unin Ag-Ac a travs de un anticuerpo monoclonal o policlonal anti-IgE humana unido a un marcador isotpico (RIA) o enzimtico (ELISA) capaz de generar una seal cuantificable.

Fase solida Pocillo o tubo Antigeno IgE

+Suero

+Anti-IgE Anti-IgE marcadaFigura.1. Pasos para la realizacin de ensayos en fase slida. Actualmente Las tcnicas ms utilizadas para la determinacin de IgE total (Fig.2) y especfica debido a su sencillez, alta sensibilidad e inocuidad, (no se manipula material radiactivo como en el radioinmunoanalisis) son: los enzimoinmunoanalisis.

PUNTOS CLAVE INDICACIONES CLNICAS PARA LA DETERMINACIN DE IGE TOTAL: Diagnstico del Sndrome de HIPER IgE. La IgE seriada solo estar indicado en el seguimiento de la Aspergillosis broncopulmonar alrgica, ya que durante las reagudizaciones se produce un importante incremento. Estudio de familias atpicas. No resulta til utilizar estos tests de forma rutinaria para discernir procesos alrgicos de los no alrgicos. Habitualmente la propia historia clnica nos debe aportar mayor informacin.

Captulo 6. Mtodos diagnsticos in vitro. 47

Cromogeno

Anti-IgE marcada IgE

Fase slida

Anti-IgE

Figura 2. EIA doble o sandwich-EIA para la cuantificacin de IgE total DETERMINACION DE IgE ESPECIFICA: El mtodo se basa en un ELISA tipo SANDWICH donde en la fase slida se encuentran unidos los alergenos (antgenos), a los que se fijar la IgE especfica del suero del paciente (Fig.3). Entre los Kits diagnsticos existentes en el mercado hay grandes diferencias, dependiendo del tipo de fase slida a la que est unida el antgeno, del anticuerpo (policlonal o monoclonal), del marcador que genera la seal, unidades en las que se expresa el resultado y los sistemas de referencia utilizados (Tabla I). Todas estas diferencias hacen que en ocasiones, los resultados obtenidos de diferentes kits diagnsticos no sean comparables entre s. Tabla I. Diferentes mtodos comerciales de ELISA FASE ANTICUERPO MARCADOR Ala-STAT Liquida Monoclonal Peroxidasa Inmuno Celulosa Policlonal Bgalactosidasa CAP Flexible RAST Celulosa Policlonal Bgalactosidasa Phadebast EAST Papel Policlonal Fosfatasas alcalinas

UNIDADES U/ml Ku/l PRU/ml AU/ml

REFERENCIA Lolium Mieloma IgE Abedul Policlonal centeno de

Captulo 6. Mtodos diagnsticos in vitro. 48

Fase solida Pocillo o tubo Antigeno IgE Cromogeno

+Suero

+Anti-IgE con enzima Anti-IgE con enzima

Figura 3. EIA para la cuantificacin de IgE especfica. PUNTOS CLAVE INDICACIONES CLNICAS DE LA DETERMINACIN DE IGE ESPECFICA: Nunca ser una alternativa a la historia clnica y las pruebas cutneas. Nunca se utilizar como mtodo de screening de las enfermedades alrgicas. Pacientes con dermografismo o dermatitis severa. Pacientes que han tomado antihistamnicos. Niveles de sensibilizacin extremos (las pruebas cutneas podran desencadenar un episodio de shock anafilctico). Valoracin de alergenos txicos. Ayuda para la interpretacin de las pruebas cutneas dudosas.

TEST DE LIBERACION DE HISTAMINA Y DEGRANULACIN DE BASFILOS: El test de liberacin de histamina tratara de demostrar la existencia de IgE especfica unida al basfilo, y por lo tanto, evaluara mejor la situacin del paciente alrgico, a diferencia de aquellos tests que determinan solo la IgE circulante. El basfilo tiene aproximadamente una media de 500 a 500000 molculas de IgE por clula. La cantidad de IgE presente en la superficie del basfilo parece ser un reflejo de la IgE srica, no obstante no existe una correlacin entre el nmero total de molculas de IgE y la respuesta de los basfilos al contacto con los alergenos, es decir lo que estaramos midiendo en estos casos no es

Captulo 6. Mtodos diagnsticos in vitro. 49 solo la deteccin de IgE especfica unida al basfilo sino tambin la capacidad que tiene ste para liberar mediadores. Mtodos: La primera etapa es comn en todos los ensayos, difiriendo unos de otros en las tcnicas de cuantificacin de la histamina. Durante esta etapa utilizaremos leucocitos preenriquecidos (leucocitos separados de los hemates por sedimentacin con dextrano) o bien sangre total, para incubarla con el antgeno. Tras producirse la reaccin del antgeno con la IgE unida al basfilo dar lugar a la liberacin de mediadores (histamina) al medio que podremos cuantificar. Mtodos para la deteccin de histamina: 1)FLUORIMETRICOS: Los mtodos fluorimtricos son los ms utilizados actualmente y se basan en la unin del O-Ptalaldehido con la histamina para formar un producto fluorescente cuya seal medir un espectrofotmetro.

Actualmente el mtodo fluorimtrico se ha modificado utilizando filtros de vidrio, debido a que la histamina se une selectivamente a ellos tras su liberacin. Este mtodo en fibra de vidrio utiliza pocillos de microtitulacin que se recubre con estndares, antiIgE y alergenos en diferentes titulaciones, permitiendo de esta manera analizar un gran nmero de muestras (400 determinaciones/hora) sin precisar gran volumen de sangre. 2)ENZIMOINMUNOENSAYO: Consiste en la metilacin del hidrxilo aromtico de la histamina por la enzima Nmetiltransferasa, siendo la S-Adenosil metionina la que cede los grupos metilo marcados con C14 tritio. La histamina la transformamos en un metabolito marcado radiactivamente capaz de ser detectada por un contador beta. El inconveniente de esta tcnica es su elevada complejidad y la necesidad de medios muy sofisticados (contador beta); no obstante su sensibilidad y especificidad son superiores a los mtodos bioqumicos. 3)R.I.A.: La histamina que contiene el suero compite en la fase lquida con un complejo histamina-albmina marcado con I125 en su unin a un Ac. monoclonal antihistamina pegado a una fase slida de poliestireno. La tcnica es sencilla de manejo, posee una sensibilidad muy alta, pero su coste resulta muy alto. 4)E.L.I.S.A.: En este caso el I125 de la tcnica anterior es sustituido por un marcador enzimtico (fosfatasa alcalina). El uso clnico del test de liberacin de histamina esta limitado por factores que influyen sobre la viabilidad celular y tambin por la falta de reactividad de los basfilos. Aproximadamente entre el 8-20% de los sujetos, no liberan sus basfilos histamina tras la exposicin a anti-IgE, por lo que en estos grupos de pacientes el test no tiene valor. Aplicaciones: 1)Dentro de la investigacin clnica es donde actualmente pude tener mayor difusin. Valoracin de extractos alergnicos. Estudios de los mecanismos por los que se produce la liberacin de mediadores.

Este mtodo fue automatizado por Siriganiam permitiendo evaluar 30 muestras en una hora, siendo su sensibilidad cercana a 1 nanogramo, no obstante sus limitaciones vienen establecidas por su complejidad tcnica, la existencia de aminas diferentes a la histamina que puedan dar lugar a fluorescencia y la necesidad de utilizar un gran volumen de sangre.

Captulo 6. Mtodos diagnsticos in vitro. 50 Como mtodo para la evaluacin de la actividad biolgica de los alergenos durante los pasos de purificacin de los mismos.

2)Mtodo para evaluar el estatus alrgico de un enfermo. Actualmente algunos grupos de investigacin han constatado una disminucin en la capacidad de liberacin de histamina por los basfilos, tras exposicin a alergenos en pacientes sometidos a inmunoterapia especfica. 3) Diagnstico. Para el diagnstico de alergia a inhalantes puede tener la misma utilidad que las determinaciones de IgE especfica, para llegar al diagnstico definitivo. Existe una buena concordancia entre el test de liberacin de histamina, las pruebas cutneas (Prick test), la determinacin de IgE especfica y los tests de provocacin alergeno especfico. No obstante para el estudio de la hipersensibilidad alimentaria y las reacciones alrgicas a frmacos debe reservarse al mbito de la investigacin.

Tambin se pueden estudiar otros mediadores como la Triptasa, que se libera en cantidades apreciables en suero, por los mastocitos y basfilos en caso de reaccin anafilctica, y su determinacin durante la fase aguda, nos permite conocer si en una reaccin determinada, especialmente atribuida a medicamentos, se ha producido una liberacin de mediadores alrgicos y por tanto puede ser IgE-mediada.TEST DE DEGRANULACION Y ACTIVACIN DE BASOFILOS: La incubacin de sangre completa con el antgeno producir la reaccin del antgeno con el anticuerpo que se encuentra pegado a la membrana del basfilo, dando lugar a una degranulacin. Tras la degranulacin, el basfilo pierde la coloracin rojo-violcea que tenan sus grnulos (prdida de la capacidad metacromtica), siendo indistinguible del resto de los leucocitos. La tcnica se realiza de forma manual, y por lo tanto sujeta a errores, contando el nmero de basfilos que existen en los pocillos testigos (sin antgeno) y los pocillos con antgeno. Los resultados se expresan en porcentaje. Se considerar el test positivo si el ndice de degranulacin es superior al 35%. Esta tcnica no supera al test de liberacin de histamina, presentando adems mltiples inconvenientes: tcnica laboriosa, imposibilidad de almacenar las muestras de sangre y la subjetividad en cuanto a la lectura e interpretacin de los datos. Existe ahora una variante en la que en lugar de degranulacin se observa activacin de basofilos a travs de Citometra de flujo, que se denomina BASOTEST o FLOWCAST. Al igual que la determinacin de Histamina, se recogen los leucocitos y se preincuban con los alergenos o con las diluciones adecuadas de los alergenos o de los medicamentos, antes de proceder a valorar su activacin mediante anticuerpos anti-IgE y anti-CD63, que reconocen el receptor de alta afinidad de la IgE y la activacin de basfilos respectivamente. Estos mtodos estn todava en fase de experimentacin, pero son prometedores en un futuro inmediato. TEST DE TRANSFORMACION LINFOBLASTICA (TTL): Test in vitro aplicable al diagnstico de reacciones en las que se sospeche un mecanismo celular (tipo IV). Las reacciones alrgicas a frmacos son el mbito donde con mayor frecuencia utilizamos estas tcnicas. La tcnica consiste en cultivar linfocitos de sangre perifrica con mitgenos o antgenos especficos durante un perodo prolongado, dando lugar a unos cambios morfolgicos (transformacin blstica) y un aumento de la sntesis de DNA. Los mtodos de lectura de los resultados son de dos tipos: observando directamente las variaciones morfolgicas de los cultivos de linfocitos, poco especfico, o bien, cuantificando la incorporacin de Timidina tritiada por los linfocitos estimulados.

Captulo 6. Mtodos diagnsticos in vitro. 51 Esta tcnica no tiene una amplia difusin en la prctica clnica diaria, no obstante ha demostrado ser til en el diagnstico de las reacciones adversas por frmacos donde se hallan implicados mecanismos de inmunidad celular (tipo IV) como las producidas por: antiepilpticos (Carbamazepina), sales de oro, Penicilina y Quinidina. Actualmente existen variaciones de esta tcnica que estn en fase de estudio, y que siguen el principio bsico de exposicin de los linfocitos o basfilos al alergeno y se valora por citometa de flujo desde marcadores de superficie de activacin hasta produccin de interleuquinas intracelulares.

En la tabla siguiente se puede observar las diferencias de efectividad diagnstica entre las distintas tcnicas empleadas.Tabla 2. Efectividad diagnstica de las tcnicas empleadas en alergia Tipo Sensibilidad Especificidad Alterado por medicamentos Alterado por sntomas Costo Realizacin Correlacin con provocacin REFERENCIAS RMR Barnes. Diagnostic methods and the assessment of allergic diseases. In Allergy and allergic diseases. A. B. Kay. Blackwell science. 1997. Norverto W. Zwirner. E.L.I.S.A. En fundamentos de Inmunologa e Inmunoqumica. Margni. Editorial Panamericana. 1996. C. Morales, A. Sastre, A. Pelaez. Mtodos diagnsticos (II). Pruebas in vitro. Alergologa e Inmunologia Clnica. SEAIC. Editorial Luzan. 1995. Tratado de PRICK Alta Alta Si Si Pequeo En el da Buena RAST-ELISA Alta Alta No No Caro Demoable Buena LIBERACIN MEDIADORES Variable-Alta Alta Si No Muy caro No demorable Buena TTL Media-baja Media No No Muy caro No demorable Regular

Perelmutter LL. In vitro allergy testing. Past, Present and Future. Clinical Reviews in Allergy. 1994; 12:151-165.

Captulo 7. Rinitis y conjuntivitis. 53 RINITIS Y CONJUNTIVITIS ALRGICAS Vicente Jover y Javier Fernndez Rinitis: Introduccin y aspectos epidemiolgicos Definicin y clasificacin de la rinitis Rinitis alrgica (RA) Concepto Fisiopatologa Tipos de RA Complicaciones Diagnstico Diagnstico diferencial Tratamiento Conjuntivitis alrgica RINITIS INTRODUCCION Y ASPECTOS EPIDEMIOLOGICOS La rinitis es un sndrome producido por la inflamacin de la mucosa de las fosas nasales, que se caracteriza clnicamente por sntomas de obstruccin nasal y congestin de las reas adyacentes, en general con secrecin de tipo mucoso, purulenta o acuosa. Puede acompaarse segn los casos, de prurito nasal y estornudos, fiebre, afectacin ocular, prdida de olfato y grados diversos de afectacin del estado general. Es significativa su alta morbilidad, especialmente las rinitis crnicas, por resultar sumamente invalidantes para el paciente, ya que empeoran su capacidad de concentracin, dificultan el rendimiento cotidiano e incluso entorpecen las relaciones sociales, incidiendo muy negativamente en su vida emocional. Los estudios epidemiolgicos revelan una gran demanda asistencial por molestias nasales en las consultas mdicas, ya que este es el primer sntoma y el ms prominente en los pacientes aquejados de infecciones virales de las vas respiratorias, alergia a antgenos inhalados y episodios de irritacin por contaminacin o productos qumicos, problemas todos ellos muy frecuentes. En un estudio sueco de JENSSEN M et al en 1989, se estim que el 20% de casi 1.100 personas que rellenaron un cuestionario referan sntomas nasales. En nuestro pas, el estudio Alergolgica 92, en el que participaron 265 alerglogos y ms de 4.000 pacientes que acudan por primera vez a consulta, puso de manifiesto que los motivos de consulta ms frecuentes eran precisamente los nasales (58,1%), de los cuales el 47% correspondan a una rinitis aislada y el 50% a una rinoconjuntivitis. Aunque las cifras de prevalencia encontradas en la literatura se sitan entre un 5 y un 20%, slo de un 2 a un 4% de la poblacin demanda asistencia mdica y tratamiento por este motivo. Diversos estudios indican que el pico mximo de prevalencia tiene lugar alrededor de la adolescencia (entre 15 y 24 aos), con ligero predominio de hombres en la infancia, pero con tendencia a equilibrarse en la edad adulta, y residentes en zonas urbanas. Tambin se ha visto que la polinosis es ms comn en no blancos que en la raza blanca y ms en clases sociales altas que en bajas, aunque puede haber factores de confusin por los niveles de poder adquisitivo. Sin embargo, los hallazgos ms importantes conciernen a la progresin de la rinitis alrgica, especialmente de las estacionales, en los 20-30 ltimos aos como se puede ver en la tabla 1. Algunos autores lo atribuyen a una mayor carga gentica , otros a un aumento de la prevalencia de atopia (entre un 39-50% de pruebas cutneas positivas), a un estatus socioeconmico elevado, o a la contaminacin atmosfrica. Es probable que la explicacin principal sea el entorno al que estn expuestos los individuos a una edad temprana, posiblemente con una combinacin de exposicin a

Captulo 7. Rinitis y conjuntivitis. 54 infecciones (cambios en el tamao de las familias), polucin del aire y cambios dietticos, aunque el papel de stos y otros factores requieren ms investigaciones. Tabla 1. Aumento de prevalencia de Rinitis Alrgica Autor Aberg, N. 1989 Hagy GW. 1969 Wthrich B. 1986 Campos A. 1994 Pais Suecia USA Suiza Espaa Aos 1971 a 1981 1924 a 1969 1926 a 1985 1983-93 Prevalencia inicial 4,4% 3,3% 0,82% 2,3% Prevalencia final 8,4% 25% 11% 16%

Por lo general, se considera que aproximadamente un 30% de los pacientes con rinitis alrgica, no tratada con hiposensibilizacin especfica, puede desarrollar asma alrgico. DEFINICION Y CLASIFICACION DE LA RINITIS Conceptualmente se denomina rinitis a la inflamacin de la mucosa nasal de cualquier etiologa (infecciosa o no infecciosa), cuya expresin clnica es la congestin nasal, estornudos e hipersecrecin serosa o mucosa. Estos sntomas pueden constituir parte de una respuesta fisiolgica de la nariz ante estmulos irritantes (humos, polvos, olores fuertes, etc.), por lo que para ser considerados patolgicos, siguiendo a Mygind, deben aparecer ms de una hora al da durante la mayor parte de los das del ao, o ser de suficiente intensidad como para precisar tratamiento. La duracin de las molestias clasifica las rinitis en agudas, si duran slo unos das (lmite establecido arbitrariamente en 14), o crnicas si su duracin es mayor. A partir de este momento, nos referiremos en general a las formas crnicas, que son las que plantean matices diagnsticos y teraputicos ms complicados, ya que las agudas son en general infecciones o secundarias a irritacin.

A pesar de la bibliografa revisada, no hemos hallado una clasificacin uniforme aceptada por la mayora de los autores. La causa est en la dificultad de agrupar y ordenar entidades nosolgicas de etiologas muy diferentes, a menudo desconocidas, que incluso, en ocasiones, se entrecruzan, siendo habitual encontrarse en la prctica cotidiana, casos en los que algn tipo de alteracin anatmica coexiste con un problema alrgico, y ambos factores han favorecido la infeccin.

En la tabla 2 se expone una clasificacin general de las rinitis, que nos servir como gua en el desarrollo posterior de este captulo. RINITIS ALERGICA Concepto y fisiopatologa La rinitis alrgica es la inflamacin de la mucosa nasal como consecuencia de la exposicin a partculas alergnicas, habitualmente neumoalergenos (plenes, caros, epitelio de animales, etc.), en pacientes previamente sensibilizados, lo cual hace que sea excepcional en el primer ao de vida. Es ms frecuente en nios y adultos jvenes, siendo la incidencia en este grupo de hasta el 15%, disminuyendo segn aumenta la edad. No obstante, puede aparecer por primera vez en edades medias o avanzadas de

Alergia Elemental – Javier Fernandez

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