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anticuerpos anti-ADN bicatenario

Patrón de tinción por inmunofluorescencia de anticuerpos anti-dsDNA en células HEp-20-10 (izquierda), Crithidia luciliae (centro) e hígado de rata (derecha). Los anticuerpos ant...

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Patrón de tinción por inmunofluorescencia de anticuerpos anti-dsDNA en células HEp-20-10 (izquierda), Crithidia luciliae (centro) e hígado de rata (derecha).

Los anticuerpos anti-ADN de doble cadena (anti-dsDNA) son un grupo de anticuerpos antinucleares (ANA) cuyo antígeno diana es el ADN de doble cadena . En los laboratorios de diagnóstico, se realizan habitualmente análisis de sangre como el ensayo inmunoenzimático (ELISA) y la inmunofluorescencia para detectar anticuerpos anti-dsDNA. Estos anticuerpos son altamente diagnósticos del lupus eritematoso sistémico (LES) y están implicados en la patogenia de la nefritis lúpica . [ 1 ] [ 2 ]

Descubrimiento

La primera evidencia de anticuerpos antinucleares surgió en 1948 cuando Hargraves, Richmond y Morton descubrieron la célula LE . [ 3 ] Estas células anormales, que se encuentran en la médula ósea de personas con LES, se clasifican como leucocitos polimorfonucleares con núcleos completos fagocitados . [ 4 ] Posteriormente, en 1957, los anticuerpos contra el ADN bicatenario fueron los primeros autoanticuerpos identificados en pacientes con LES. [ 5 ]

Producción de anticuerpos

Aunque el mecanismo exacto de generación de anticuerpos contra el ADN bicatenario (dsDNA) aún se desconoce, es probable que el ADN extracelular sea una de las causas de la respuesta inmunitaria contra el dsDNA. Existe abundante evidencia que respalda la idea de que las células muertas o moribundas son una fuente importante de este ADN extracelular. [ 6 ] La apoptosis es el proceso altamente organizado de muerte celular programada en el que la célula degrada el ADN nuclear y activa la fagocitosis. En personas con LES y otros trastornos autoinmunes, se cree que este proceso es defectuoso, lo que provoca un aumento de la muerte celular y/o una disminución en la tasa de eliminación de células muertas. [ 7 ]

En las personas con LES se observa una mayor tasa de apoptosis, y se han implicado diversos cambios en genes y proteínas en los defectos de la apoptosis. Estos incluyen niveles elevados de Fas soluble y bcl-2 , así como polimorfismos en el gen de la muerte celular programada 1 y el factor de transcripción X1 relacionado con Runt . [ 7 ]

Las vesículas en las células apoptóticas contienen casi todos los autoantígenos que se encuentran en el LES, y los fagocitos se unen a estas células apoptóticas y las fagocitan. Si este proceso es defectuoso, estos autoantígenos pueden liberarse a la circulación, lo que permite una respuesta inmune. El componente P amiloide sérico es una proteína que se cree que ayuda a eliminar la cromatina producida por las células apoptóticas, y se ha demostrado (en ratones) que las deficiencias en esta proteína causan la formación espontánea de ANA. Los autoantígenos presentes en las vesículas de las células apoptóticas también son propensos a la modificación, lo que puede aumentar su inmunogenicidad . [ 7 ] [ 8 ]

Tras la liberación de proteínas nucleares y cromatina, las células presentadoras de antígenos , como las células dendríticas y los macrófagos , muestran estos antígenos a las células T colaboradoras . Aunque los detalles de este proceso aún son controvertidos, la evidencia muestra que, para producir una respuesta inmune, el ADN debe activar una célula presentadora de antígenos para que produzca interferones de tipo 1. Esta citocina sirve para inducir la maduración de las células dendríticas plasmocitoides (PDC) para que puedan mostrar sus antígenos a las células T colaboradoras. El mecanismo por el cual el ADN eucariota activa estas células aún no está claro; sin embargo, se ha descubierto que las secuencias CpG inmunogénicas activan las PDC o actúan como adyuvantes en la respuesta al ADN eucariota. El ADN con motivo CpG actúa a través del receptor de reconocimiento de patrones , el receptor tipo Toll 9 , que se encuentra altamente expresado en las PDC y las células B. Las células T colaboradoras activan entonces las células B, que también están en presencia de estos antígenos, lo que provoca la producción de autoanticuerpos. [ 6 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

Los anticuerpos anti-ADN bicatenario también pueden producirse mediante infección a través de un mecanismo conocido como mimetismo molecular . Tras la exposición a polisacáridos neumocócicos, se producen anticuerpos de reactividad cruzada entre el ADN bicatenario y los polisacáridos neumocócicos en el lupus. [ 12 ] También se sabe que el virus de Epstein-Barr induce anticuerpos anti-ADN bicatenario, como se observa tras la inmunización de animales con epítopos de EBNA-1 . [ 13 ]

Los anticuerpos anti-ADN bicatenario también podrían generarse secundariamente a la producción de anticuerpos contra otras proteínas dentro del nucleosoma . Los ratones con linfocitos T dirigidos contra el nucleosoma pueden desencadenar una respuesta a otros antígenos, como el ADN bicatenario y las histonas, mediante un mecanismo conocido como propagación de antígenos . Este efecto también puede ocurrir después de que una infección provoque la producción de autoanticuerpos contra otras estructuras dentro del núcleo. [ 13 ] [ 14 ]

Papel en la enfermedad

SLE

Los anticuerpos anti-ADN bicatenario (anti-dsDNA) son increíblemente específicos para el LES, con estudios que citan casi el 100%, y por lo tanto se utilizan en el diagnóstico de esta enfermedad. Títulos más altos de anticuerpos anti-dsDNA son más sugestivos de LES, mientras que títulos más bajos pueden encontrarse en personas sin la enfermedad. En contraste con la alta especificidad, se han observado estimaciones de sensibilidad de los anticuerpos anti-dsDNA en el LES de entre el 25% y el 85%. Por lo tanto, la presencia de anticuerpos anti-dsDNA sugiere LES; sin embargo, su ausencia no descarta la enfermedad. [ 1 ]

Los niveles de anticuerpos anti-ADN bicatenario circulantes fluctúan con la actividad de la enfermedad en el LES. Los aumentos en los títulos de anticuerpos pueden coincidir con, o incluso preceder a, un aumento de la actividad de la enfermedad. Por esta razón, los médicos realizan un seguimiento periódico de los títulos para evaluar la progresión de la enfermedad. Los títulos se monitorizan con mayor frecuencia en los casos de lupus más activo que en los de lupus menos activo, a intervalos de 1 a 3 meses y de 6 a 12 meses, respectivamente. [ 1 ]

Los anticuerpos anti-ADN bicatenario están altamente asociados con la glomerulonefritis en el LES, aunque algunos pacientes con títulos altos de anticuerpos anti-ADN bicatenario no desarrollan enfermedad renal. Esto se debe probablemente a que los anticuerpos anti-ADN bicatenario son una población heterogénea, algunos de los cuales no han resultado ser patógenos. Los anticuerpos anti-ADN bicatenario pueden estar presentes en individuos sanos, sin embargo, estos anticuerpos suelen ser de isotipo IgM de baja avidez . Por el contrario, los anticuerpos anti-ADN bicatenario patógenos encontrados en el LES suelen ser de isotipo IgG y muestran alta avidez por el ADN bicatenario. [ 15 ] Un posible mecanismo para los anticuerpos anti-ADN bicatenario y su papel en la nefritis es la formación de inmunocomplejos que surgen por unión indirecta al ADN o a los nucleosomas que se adhieren a la membrana basal glomerular (MBG). Otro mecanismo es la unión directa de anticuerpos a antígenos del GBM como C1q , proteínas nucleosomales, sulfato de heparina o laminina , lo que puede iniciar una respuesta inflamatoria mediante la activación del complemento. También pueden ser internalizados por ciertas moléculas en las células del GBM y causar cascadas inflamatorias, proliferación y alteración de las funciones celulares. [ 2 ] [ 16 ] [ 17 ]

Artritis reumatoide

Los pacientes con artritis reumatoide pueden desarrollar anticuerpos anti-ADN bicatenario (anti-dsDNA), aunque estos suelen estar relacionados con el tratamiento. Las terapias biológicas anti-TNFα, como adalimumab , infliximab y etanercept , a menudo pueden inducir la producción de anticuerpos anti-dsDNA. Estos anticuerpos suelen tener baja afinidad y solo son detectables transitoriamente después del tratamiento. La presencia de estos anticuerpos puede inducir un síndrome similar al lupus en algunos casos. [ 18 ] [ 19 ]

Infección viral

La infección por patógenos virales puede inducir anticuerpos anti-ADN bicatenario de forma transitoria. Se sabe que el virus de la inmunodeficiencia humana , el parvovirus B19 y el virus BK inducen estos anticuerpos. [ 20 ] [ 21 ]

Otras enfermedades

Hay poca evidencia que respalde la asociación entre los anticuerpos anti-ADN bicatenario y otras enfermedades. Ocasionalmente, las proteínas monoclonales producidas por pacientes con mieloma pueden ser anti-ADN bicatenario. Asimismo, algunos pacientes con hepatitis autoinmune tipo 1 producen anticuerpos anti-ADN bicatenario. [ 22 ] [ 23 ]

Detección y cuantificación

Se pueden utilizar diversos formatos de ensayo para detectar y cuantificar anticuerpos anti-dsDNA, pero no existe un "estándar de oro" para fines diagnósticos y la concordancia entre los diferentes ensayos/métodos es baja. [ 24 ]

Ensayo de Farr

El ensayo de Farr se utiliza para cuantificar la cantidad de anticuerpos anti-ADN bicatenario en suero . Se emplea sulfato de amonio para precipitar los complejos antígeno-anticuerpo que se forman si el suero contiene anticuerpos contra el ADN bicatenario. La cantidad de estos anticuerpos se determina mediante el uso de ADN bicatenario marcado radiactivamente. Si bien esta prueba es muy específica, su utilidad en laboratorios de diagnóstico rutinario es limitada debido a su complejidad y al uso de materiales radiactivos. El ensayo de Farr es una de las pocas pruebas disponibles que detecta anticuerpos de alta avidez (junto con Crithidia luciliae ) y también tiene la capacidad de detectar anticuerpos de cualquier isotipo. [ 15 ]

CLAVIJA

El ensayo de polietilenglicol (PEG) precipita los complejos ADN-anticuerpo, de forma similar al ensayo de Farr. Sin embargo, a diferencia del ensayo de Farr, no disocia los complejos de anticuerpos de baja avidez, lo que permite la detección de anticuerpos anti-ADN bicatenario tanto de alta como de baja avidez. [ 25 ]

Inmunofluorescencia

Tejido animal

El tejido animal fue el primer sustrato para la detección inmunofluorescente de anticuerpos antinucleares y se ha utilizado desde finales de la década de 1950. Se utilizan secciones de tejido hepático y renal de animales como ratas para identificar anticuerpos anti-ADN bicatenario. Este sustrato ha sido reemplazado en gran medida por el uso de células HEp-2. [ 1 ]

HEp-2

Las células Hep-2, originarias de carcinoma laríngeo, son en realidad una contaminación de células HeLa . [ 26 ] Se utilizan de forma rutinaria en el diagnóstico de ANA en laboratorios de diagnóstico. Las células HEp-2 ofrecen una mayor capacidad para diferenciar patrones de ANA que las secciones de tejido animal, debido a los grandes núcleos y la alta tasa mitótica de la línea celular. Tras la incubación con suero que contiene anticuerpos anti-ADN bicatenario y anticuerpos secundarios marcados con fluorescencia, se observa una tinción homogénea de los núcleos en interfase y una tinción cromosómica condensada de las células mitóticas. [ 27 ]

Crithidia

Crithidia luciliae es un protista hemoflagelado con un orgánulo conocido como cinetoplasto . Este orgánulo contiene una alta concentración de ADN circular sin antígenos nucleares reconocibles, lo que permite la detección fiable de anticuerpos anti-ADN bicatenario. El cinetoplasto fluoresce si el suero contiene anticuerpos anti-ADN bicatenario de alta avidez. Esta prueba tiene una especificidad mayor que el EIA porque utiliza ADN no procesado. El ADN procesado puede contener regiones de ADN monocatenario, lo que permite la detección de anticuerpos anti-ADN monocatenario y puede dar resultados falsos positivos. [ 1 ] [ 28 ]

Evaluación de impacto ambiental

El EIA ( inmunoensayo enzimático ) detecta anticuerpos mediante una placa de microtitulación de poliestireno recubierta de ADN. El ADN utilizado en estos ensayos suele ser ADN bicatenario recombinante o extracto de timo de ternero. [ 29 ] Tras la incubación con suero que contiene anticuerpos anti-ADN bicatenario, estos se unen al ADN y pueden visualizarse mediante anticuerpos secundarios conjugados con enzimas. Este ensayo puede ser cuantitativo o semicuantitativo, lo que permite estimar los niveles de anticuerpos anti-ADN bicatenario. Esta prueba puede producir falsos positivos debido a la contaminación con ADN monocatenario procedente de ADN bicatenario desnaturalizado. El EIA detecta anticuerpos anti-ADN bicatenario de baja y alta avidez, lo que aumenta su sensibilidad y reduce su especificidad. [ 1 ]

Citometría de flujo

La citometría de flujo para la detección de ANA utiliza microesferas de poliestireno multiplexadas recubiertas con múltiples autoantígenos, como SSA , SSB , Sm , RNP , Scl-70 , Jo-1 , dsDNA , centrómero B e histona . El suero se incuba con las microesferas y, en presencia de anticuerpos anti-dsDNA o cualquier otro ANA, los anticuerpos se unen y se utilizan anticuerpos secundarios marcados con fluorescencia para su detección. Las microesferas se procesan en una celda de flujo que utiliza un láser para detectar la fluorescencia. [ 30 ] [ 31 ]

Inmunoensayo multiplex (MIA)

De forma similar al método de citometría de flujo para la detección de ANA, el MIA utiliza pocillos que contienen autoantígenos y microesferas recubiertas con extracto de células HEp-2. Los conjuntos de microesferas están recubiertos con autoantígenos específicos y pueden detectarse individualmente para permitir la identificación del autoanticuerpo en particular. El análisis automatizado de la fluorescencia del pocillo permite la detección rápida de autoanticuerpos. [ 30 ] [ 32 ]

Microarrays

Los microarrays son un método emergente para la detección de ANA. Los autoantígenos individuales se depositan en una matriz de puntos sobre una superficie como el poliestireno. Un solo microarray puede contener cientos de autoantígenos para la detección simultánea de múltiples enfermedades autoinmunes. Si hay anticuerpos anti-ADN bicatenario presentes, la incubación del suero con el microarray permite la unión, y los puntos pueden visualizarse mediante un anticuerpo anti-IgG marcado con fluorescencia. [ 33 ]

Terapéutica

Debido a la naturaleza altamente específica de los anticuerpos, estos pueden diseñarse para dirigirse a motivos clave y unirse a ellos. Estos motivos pueden ser características clave en la patogénesis de ciertas enfermedades, como por ejemplo el virus del papiloma humano . [ 34 ]

Referencias

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