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escape antigénico

El escape antigénico , escape inmunitario , evasión inmunitaria o mutación de escape ocurre cuando el sistema inmunitario de un huésped , especialmente de un ser humano, es inca...

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El escape antigénico , escape inmunitario , evasión inmunitaria o mutación de escape ocurre cuando el sistema inmunitario de un huésped , especialmente de un ser humano, es incapaz de responder a un agente infeccioso : el sistema inmunitario del huésped ya no puede reconocer ni eliminar un patógeno , como un virus . Este proceso puede ocurrir de diversas maneras, tanto genéticas como ambientales. [ 1 ] Dichos mecanismos incluyen la recombinación homóloga y la manipulación y resistencia de las respuestas inmunitarias del huésped. [ 2 ]

Diferentes antígenos pueden escapar a través de diversos mecanismos. Por ejemplo, los parásitos tripanosomas africanos pueden eliminar los anticuerpos del huésped , así como resistir la lisis e inhibir partes de la respuesta inmune innata . [ 3 ] Una bacteria, Bordetella pertussis , puede escapar de la respuesta inmune al inhibir la invasión temprana de neutrófilos y macrófagos al sitio de infección. [ 4 ] Una causa del escape antigénico es que los epítopos de un patógeno (los sitios de unión para las células inmunes ) se vuelven demasiado similares a los epítopos MHC-I que se producen naturalmente en una persona , lo que resulta en que el sistema inmune sea incapaz de distinguir la infección de las células propias.

El escape antigénico no solo es crucial para la respuesta inmune natural del huésped, sino también para la resistencia a las vacunas . El problema del escape antigénico ha obstaculizado enormemente el proceso de creación de nuevas vacunas. Debido a que las vacunas generalmente cubren una pequeña proporción de cepas de un virus, la recombinación del ADN antigénico que da lugar a diversos patógenos permite que estos invasores resistan incluso las vacunas de reciente desarrollo. [ 5 ] Algunos antígenos pueden incluso dirigirse a vías diferentes de aquellas a las que la vacuna estaba originalmente destinada. [ 4 ] Investigaciones recientes sobre muchas vacunas, incluida la vacuna contra la malaria , se han centrado en cómo anticipar esta diversidad y crear vacunas que puedan cubrir un espectro más amplio de variación antigénica . [ 5 ] El 12 de mayo de 2021, los científicos informaron al Congreso de los Estados Unidos sobre la continua amenaza de las variantes de COVID-19 y las mutaciones de escape de COVID-19, como la mutación viral E484K . [ 6 ]

Mecanismos de evasión

Helicobacter pylori y recombinación homóloga

El mecanismo de escape antigénico más común, la recombinación homóloga , se observa en una amplia variedad de patógenos bacterianos, incluyendo Helicobacter pylori , una bacteria que infecta el estómago humano . Si bien la recombinación homóloga del huésped puede actuar como un mecanismo de defensa para reparar las roturas de doble cadena del ADN (DSB), también puede generar cambios en el ADN antigénico que crean proteínas nuevas e irreconocibles, lo que permite que el antígeno escape al reconocimiento por parte de la respuesta inmunitaria del huésped. Mediante la recombinación de las proteínas de la membrana externa de H. pylori , las inmunoglobulinas ya no pueden reconocer estas nuevas estructuras y, por lo tanto, no pueden atacar el antígeno como parte de la respuesta inmunitaria normal. [ 2 ]

tripanosomas africanos

Los tripanosomas africanos son parásitos capaces de evadir la respuesta inmunitaria de su huésped mediante diversos mecanismos. Su mecanismo más frecuente es la evasión del reconocimiento por anticuerpos a través de la variación antigénica . Esto se logra mediante la modificación de su glicoproteína de superficie variante (VSG), una sustancia que recubre todo el antígeno. Cuando un anticuerpo reconoce esta capa, el parásito puede ser eliminado. Sin embargo, la variación de esta capa puede impedir que los anticuerpos reconozcan y eliminen el antígeno. Además, la propia VSG puede neutralizar los anticuerpos para evadir su función de eliminación.

Los tripanosomas también pueden evadir la respuesta inmunitaria del huésped mediante su mediación. A través de la conversión de ATP a AMPc por la enzima adenilato ciclasa , se inhibe la producción de TNF-α , una citocina de señalización importante para inducir la inflamación, en las células mieloides del hígado . Además, los tripanosomas pueden debilitar el sistema inmunitario induciendo la apoptosis (muerte celular) de las células B y la degradación de la linfopoyesis de células B. También pueden inducir moléculas supresoras que inhiben la reproducción de las células T. [ 3 ]

Virus de ARN de plantas

Lafforgue et al. (2011) descubrieron que la coexistencia de cultivos transgénicos con resistencia basada en microARN artificiales (amiR) con individuos totalmente susceptibles del mismo cultivo, y aún más la coexistencia con transgénicos que producen amiR en baja cantidad, favorece la aparición de mutantes de escape en virus de ARN de plantas. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

Escape tumoral

Los tumores de diversos tipos de cáncer emplean estrategias para evadir la destrucción por parte del sistema inmunitario del huésped. Se ha observado evasión inmunitaria en cánceres de tumores sólidos, incluyendo, entre otros, tumores de cabeza y cuello, cánceres de pulmón de células pequeñas y no pequeñas, [ 11 ] cánceres de mama, [ 12 ] y melanoma; [ 13 ] también se ha registrado en tumores difusos como el linfoma. [ 14 ] Las estrategias de evasión inmunitaria frecuentemente emplean la modulación del microambiente tumoral (TME) inducida por el tumor para dificultar que el sistema inmunitario reconozca y responda a las células tumorales. [ 15 ] Los mecanismos de evasión inmunitaria se discuten más adelante.

Señales inmunosupresoras

Los tumores pueden influir en la respuesta inmune mediante la secreción de señales inmunosupresoras en el TME, como citocinas que incluyen el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), el factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) y la interleucina-10 (IL-10). Tanto la IL-10 como el TGF-β suprimen la activación de las células T, mientras que el VEGF puede inhibir la función de las células dendríticas. Los tumores también secretan señales atractivas para atraer células inmunosupresoras. [ 15 ] Dichas células incluyen macrófagos M2 pro-tumorales , células supresoras derivadas de mieloides (MDSC), linfocitos T CD4 polarizados Th-2 y linfocitos T reguladores.

Presentación de antígenos y puntos de control inmunitarios en la superficie celular

Las células tumorales malignas suelen expresar niveles elevados del ligando 1 de muerte programada (PD-L1), que se une a la proteína 1 de muerte programada (PD-1) en las células inmunitarias para prevenir una respuesta inmunitaria. [ 16 ] Además, las células tumorales pueden expresar niveles reducidos del complejo mayor de histocompatibilidad -1 (MHC-I), que presenta antígenos, lo que impide la presentación de antígenos específicos del tumor y su posterior reconocimiento por el sistema inmunitario. [ 15 ] Los tumores también pueden mostrar variación antigénica para evadir el reconocimiento inmunitario.

Modulación del microambiente tumoral (TME)

Las condiciones del microambiente tumoral (TME) pueden debilitar la respuesta inmunitaria, lo que resulta en evasión inmunitaria. El TME suele existir en condiciones hipóxicas, lo que provoca la liberación de factores que promueven la expresión de PD-L1 en la superficie celular. La alta expresión de VEGF en el TME altera la adhesión de las células endoteliales vasculares, que normalmente transportan células inmunitarias al sitio del tumor, lo que dificulta la entrada de linfocitos al TME a través de la vasculatura. [ 17 ]

El microambiente tumoral (TME) también se altera durante el proceso de reprogramación metabólica. Los tumores pueden alterar aspectos del metabolismo, incluyendo el de lípidos, aminoácidos y glucosa. Estos cambios pueden modificar el pH del TME y el equilibrio de las señales inmunitarias secretadas en su interior, afectando posteriormente la actividad de las células inmunitarias. [ 18 ]

Escapar de la vacunación

Consecuencias de las vacunas recientes

Si bien las vacunas se crean para fortalecer la respuesta inmunitaria a los patógenos , en muchos casos no logran cubrir la amplia variedad de cepas que un patógeno puede tener. En cambio, solo protegen contra una o dos cepas, lo que permite que las cepas no cubiertas por la vacuna escapen. [ 5 ] Esto provoca que los patógenos puedan atacar objetivos del sistema inmunitario distintos de aquellos a los que se pretende atacar con la vacunación. [ 4 ] Esta diversidad de antígenos parasitarios es particularmente problemática para el desarrollo de las vacunas contra la malaria . [ 5 ]

Soluciones para evitar la vacunación

Para resolver este problema, las vacunas deben ser capaces de cubrir la amplia variedad de cepas dentro de una población bacteriana. En investigaciones recientes sobre Neisseria meningitidis , la posibilidad de lograr dicha cobertura amplia podría conseguirse mediante la combinación de vacunas conjugadas de polisacáridos multicomponentes . Sin embargo, para mejorar aún más la ampliación del alcance de las vacunaciones, es necesario realizar una vigilancia epidemiológica que permita detectar mejor la variación de los mutantes de escape y su propagación. [ 4 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Allen, Clint; Clavijo, Paul; Waes, Carter; Chen, Zhong (2015). "Inmunidad antitumoral en el cáncer de cabeza y cuello: comprensión de la evidencia, cómo escapan los tumores y enfoques inmunoterapéuticos" . Cancers . 7 ( 4): 2397– 414. doi : 10.3390/cancers7040900 . PMC 4695900. PMID 26690220 .  
  2. 1 2 Hanada, Katsuhiro; Yamaoda, Yoshio (2014). "Batalla genética entre Helicobacter pylori y humanos. El mecanismo subyacente a la recombinación homóloga en bacterias que pueden infectar células humanas". Microbes and Infection . 16 (10): 833– 839. doi : 10.1016/j.micinf.2014.08.001 . PMID 25130723 . 
  3. 1 2 Cnops, Jennifer; Magez, Stefan; De Trez, Carl (2015). "Mecanismos de escape de los tripanosomas africanos: por qué la tripanosomiasis nos mantiene despiertos". Parasitología . 142 ( 3): 417– 427. doi : 10.1017/s0031182014001838 . PMID 25479093. S2CID 9365261 .  
  4. 1 2 3 4 Barnett, Timothy; Lim, Jin; Soderholm, Amelia; Rivera-Hernandes, Tania; West, Nicholas; Walker, Mark (2015). "Interacción huésped-patógeno durante la vacunación bacteriana". Current Opinion in Immunology . 36 : 1–7 . doi : 10.1016/j.coi.2015.04.002 . PMID 25966310 . 
  5. 1 2 3 4 Barry, Alyssa; Arnott, Alicia (2014). "Estrategias para el diseño y monitoreo de vacunas contra la malaria dirigidas a diversos antígenos" . Frontiers in Immunology . 5 : 359. doi : 10.3389/fimmu.2014.00359 . PMC 4112938. PMID 25120545 .  
  6. ↑ Zimmer, Carl (12 de mayo de 2021). "Científicos advierten a los legisladores estadounidenses sobre la continua amenaza de las variantes del coronavirus" . The New York Times . Consultado el 13 de mayo de 2021 .
  7. ↑ Lafforgue, Guillaume; et al. (9 de septiembre de 2011). "Ritmo y modo de escape del virus de ARN vegetal de la resistencia mediada por interferencia de ARN" . Journal of Virology . 85 (19): 9686– 9695. doi : 10.1128/JVI.05326-11 . PMC 3196453. PMID 21775453 .   
  8. ↑ Bedhomme, Stéphanie; Hillung, Julia; Elena, Santiago F (2015). "Virus emergentes: ¿por qué no son todoterreno?". Current Opinion in Virology . 10 . Elsevier : 1– 6. doi : 10.1016/j.coviro.2014.10.006 . hdl : 10261/108773 . ISSN 1879-6257 . PMID 25467278 . S2CID 28445949 .   
  9. ↑ Duffy, Siobain (13 de agosto de 2018). "¿Por qué las tasas de mutación de los virus de ARN son tan condenadamente altas?" . PLOS Biology . 16 (8) e3000003. Public Library of Science . doi : 10.1371/journal.pbio.3000003 . ISSN 1545-7885 . PMC 6107253 . PMID 30102691 . S2CID 51978497 .    
  10. ↑ Elena, Santiago F.; Fraile, Aurora; García-Arenal, Fernando (2014). "3 - Evolución y surgimiento de virus vegetales". Advances in Virus Research . Vol. 88. Elsevier . pp. 161–191 . doi : 10.1016/B978-0-12-800098-4.00003-9 . hdl : 10251/58029 . ISBN   978-0-12-800098-4. ISSN 0065-3527 . PMID 24373312 . S2CID 43840370 .   
  11. ↑ Wang, Zhen; Guo, Honglei; Song, Yanqi; Wang, Aidi; Yan, Yuting; Ma, Lin; Liu, Baoshan (2025-09-25). "Microambiente inmunitario tumoral del cáncer de pulmón: análisis de los mecanismos de escape inmunitario y exploración de objetivos terapéuticos emergentes" . Frontiers in Immunology . 16. doi : 10.3389/fimmu.2025.1597686 . ISSN 1664-3224 . PMC 12507600 .  
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