Por otra parte, el progenitor linfoide com�n da origen a los linfocitos. Hay dos tipos principales de linfocitos: los linfocitos B (o c�lulas B) que al activarse se diferencian en c�lulas plasm�ticas liberadoras de anticuerpos; y linfocitos T (o c�lulas T) de las cuales existen dos clases principales: el primer tipo est� compuesto por las c�lulas T citot�xicas (c�lulas Tc) que "matan" c�lulas infectadas con virus; mientras que el segundo grupo est� formado por c�lulas T que activan a otras c�lulas -ya sea c�lulas B o macr�fagos- como los linfocitos T "helpers" o coadyuvantes (c�lulas Th).
Receptores celulares de ant�genos.
Tanto los linfocitos B como los T llevan en su superficie una gran variedad de receptores espec�ficos para cada ant�geno en particular. Por lo tanto, en conjunto, los receptores de todos los tipos de linfocitos diferentes son capaces de reconocer una diversidad muy amplia de ant�genos.
En los linfocitos B, el receptor de ant�genos es una forma unida a membrana del anticuerpo que esa c�lula, una vez activada, secretar�. Estas mol�culas son conocidas como inmunoglobulinas (Ig) y el receptor de ant�geno como inmunoglobulina de superficie.
Inmunidad innata y adaptativa - Inflamaci�n.
Los fagocitos del sistema inmune innato generan una primera l�nea de defensa contra muchos microorganismos comunes y son esenciales para el control de las infecciones bacterianas comunes. Sin embargo, estas c�lulas no son siempre capaces de eliminar a los organismos infecciosos y existen muchos pat�genos que no pueden reconocer. Los linfocitos que median la inmunidad adaptativa han evolucionado para proveer un medio de defensa m�s vers�til que a su vez aumenta el nivel de protecci�n contra una re-infecci�n con el mismo pat�geno.
Hipersensibilidad y tipos de alergia.
Actualmente existen muchos mitos y creencias acerca de lo que es la alergia y qui�nes son al�rgicos. Encuestas de Estados Unidos y Espa�a coinciden en que del 20% de las personas que dicen ser al�rgicas (a f�rmacos, alimentos, polen, polvo, etc.) s�lo el 1-2% realmente los son. Esto se debe quiz�s a la falta de informaci�n y atenci�n tanto del paciente por conocer lo que le est� pasando, como del profesional por explicarle y ense�arle al paciente de qu� se trata y c�mo se trata su falla inmunol�gica.
Alergenos. Un ant�geno es cualquier sustancia que el cuerpo reconoce como extra�a y contra la cual libera anticuerpos (ant�geno por su capacidad de generar anticuerpos), aunque hay unos pocos ant�genos que por s� solos no liberan anticuerpos. Espec�ficamente, los ant�genos capaces de generar una reacci�n al�rgica se denominan alergenos.
Para entender mejor por qu� se produce el switch isot�pico, es decir, por qu� gen�ticamente se deja de expresar el isotipo para IgM y comienza a expresarse el correspondiente a la IgE, debemos conocer ciertos tipos de c�lulas y sus funciones.
Volviendo a las etapas de la respuesta al�rgica, una vez ocurrida la sensibilizaci�n, el alergeno que la provoc� puede haber desaparecido, pero las mol�culas de IgE no desaparecen, sino que se unen por su porci�n Fab a los receptores de IgE (receptores de alta afinidad, FceRI) en mastocitos y bas�filos. Los mastocitos, que proceden de la m�dula �sea y residen en los tejidos, suelen establecerse cerca de los vasos sangu�neos y de los epitelios -la capa de c�lulas epiteliales y glandulares que cubre la superficie a trav�s de la cual contactamos con el mundo exterior. Los bas�filos derivan tambi�n de la m�dula �sea pero se especializan y convierten en gl�bulos blancos que circulan por el torrente sangu�neo.
La cascada de reacciones que finaliza con la liberaci�n de los mediadores qu�micos incluye a varias enzimas, entre ellas: tirosina quinasas, fosfolipasa C, prote�na quinasa C y un flujo de iones calcio (ver Fig. 3). Esta cascada parece tambi�n promover la s�ntesis y secreci�n de citoquinas.
Para finalizar, discutiremos una nueva terapia anti-al�rgica, que consiste en la producci�n de anticuerpos anti-IgE y su potencial terap�utico. Para ello nos basaremos en el trabajo publicado por Christoph Heusser y Paula Jardieu en 1997 en Current Opinion in Immunology(3).
Introducci�n a la Monograf�a
El presente trabajo fue realizado con el objetivo de investigar y comprender tanto el mecanismo por el cual se genera una respuesta al�rgica en un organismo, as� como tambi�n las terapias actuales que se aplican y las nuevas hip�tesis que se plantean con respecto a esta problem�tica.
La recopilaci�n de datos y asimilaci�n de conceptos surgi� de la b�squeda y lectura de art�culos cient�ficos publicados en Internet y en revistas, como tambi�n de la literatura espec�fica disponible en la actualidad.
El inter�s personal por el tema se basa en experiencias de padecimientos y tratamientos al�rgicos, tanto propias como de personas allegadas, que generaron la necesidad de conocer qu� es lo que le pasa a un individuo al�rgico y por qu� algunas personas son al�rgicas y otras no.
La monograf�a est� organizada en tres secciones distintas. La primera es una introducci�n al tema, donde se definen conceptos y mecanismos inmunol�gicos, a los cuales se har� referencia a lo largo del trabajo. De esta manera se pretende, brevemente, aclarar el panorama y generar una base conceptual para aquellos que no tengan ning�n tipo de conocimiento acerca de c�mo funciona el sistema inmunitario. En esa misma secci�n se definen los dos tipos de inmunidad -innata y adaptativa- y se diferencian los t�rminos hipersensibilidad y alergia.
La segunda secci�n hace referencia al mecanismo -a escala molecular- por el cual se produce una respuesta al�rgica, teniendo en cuenta la cascada de reacciones qu�micas que se llevan a cabo (transducci�n de se�ales), y se hace un breve comentario sobre los aspectos gen�ticos de la enfermedad.
Finalmente, en la tercera secci�n se exponen las distintas terapias actuales contra la alergia, detallando los nombres y componentes de algunos de los f�rmacos disponibles hoy en d�a, clasificados seg�n su acci�n terap�utica. Adem�s, se plantea el potencial terap�utico de los anticuerpos anti-IgE, como futura terapia antial�rgica, sobre la base de un art�culo publicado en Current Opinion in Inmunology.
A lo largo de la monograf�a se incluyen tablas y dibujos a fin de resumir y aclarar, respectivamente, ciertos conceptos y mecanismos. Al finalizar el desarrollo del tema se sacan las conclusiones respectivas y se agradece la ayuda de quienes participaron de alguna manera en la realizaci�n de este trabajo.
Introducci�n al tema
Generalidades del Sistema Inmune
Componentes celulares del sistema inmunitario.
Todos los elementos de la sangre, incluyendo los gl�bulos rojos que transportan ox�geno, las plaquetas que disparan la coagulaci�n en tejidos da�ados y los gl�bulos blancos del sistema inmunol�gico, derivan de las mismas c�lulas progenitoras o precursoras: las c�lulas pluripotenciales hematopoy�ticas (conocidas tambi�n como stem cells) de la m�dula �sea. Estas c�lulas no s�lo dan origen a todos los tipos diferentes de c�lulas sangu�neas (de ah� lo de pluripotenciales) sino que tambi�n dan lugar a otras stem cells de potencial m�s limitado que son los progenitores inmediatos de los gl�bulos rojos, plaquetas y de las dos categor�as principales de gl�bulos blancos.
En la Fig. 1, se muestran los diferentes tipos de c�lulas sangu�neas y sus relaciones de linaje. El progenitor mieloide es el precursor de los granulocitos y macr�fagos del sistema inmune. Los macr�fagos son uno de los dos tipos de fagocitos del sistema inmunol�gico y est�n ampliamente distribu�dos en los tejidos del cuerpo donde juegan un papel cr�tico en la inmunidad innata. Son la forma madura de los monocitos, que circulan en la sangre y se diferencian continuamente en macr�fagos. Los granulocitos deben su nombre a la gran cantidad de gr�nulos que contiene su citoplasma, claramente observables al microscopio mediante una tinci�n diferencial, y tambi�n son llamados leucocitos polimorfonucleares por la forma singular de su n�cleo que aparenta ser m�s de uno. Existen tres tipos de granulocitos: los neutr�filos -que comprenden el otro tipo de c�lulas fagoc�ticas del sistema inmune- son el componente celular de la respuesta inmune innata m�s numeroso e importante, ya que deficiencias hereditarias en la funci�n de los neutr�filos conducen a infecciones bacterianas opresivas y fatales ante la falta de tratamiento. Los eosin�filos son sumamente importantes como defensa contra las infecciones parasitarias y son activados por los linfocitos de la respuesta inmune adaptativa. La funci�n de los bas�filos es probablemente similar a la de los mastocitos, los cuales intervienen en la protecci�n de las superficies mucosas del cuerpo y secretan sustancias que afectan la permeabilidad vascular.
La mayor�a de los linfocitos son c�lulas peque�as con la mayor parte de su cromatina inactiva y pocas organelas citoplasm�ticas, lo que conforma una apariencia t�pica observada en c�lulas inactivas. Esta caracter�stica es cierta en linfocitos hasta cierto punto, ya que no tienen actividad funcional hasta que se encuentran con un ant�geno, lo cual es necesario para disparar su proliferaci�n y diferenciaci�n de sus caracter�sticas funcionales especializadas.
En los linfocitos T, los receptores de ant�genos (TCR's) son complejos proteicos que intervienen en la se�alizaci�n de la c�lula cuando se les une un ant�geno, y est�n relacionados estructuralmente con las mol�culas de anticuerpo. No obstante, existe una importante diferencia entre los dos tipos de receptores, ya que las inmunoglobulinas reconocen ant�genos en soluci�n mientras que los TCR's no reaccionan con toda la mol�cula extra�a sino con distintas partes de la misma denominadas determinantes antig�nicos o ep�topes -az�cares, amino�cidos, �cidos o bases org�nicas, hidrocarburos arom�ticos, etc.- es decir, que los TCR's reaccionan con los ep�topes despu�s de que la macromol�cula ha sido parcialmente degradada y presentada por una c�lula especializada (APC) durante lo que se conoce como presentaci�n antig�nica.
No obstante, las c�lulas del sistema inmunol�gico innato juegan un papel crucial en la iniciaci�n y subsecuente direcci�n de respuestas inmunes adaptativas y, adem�s, su rol en controlar el primer per�odo de infecci�n es cr�tico ya que la respuesta adaptativa no es instant�nea sino que tarda entre 4 y 7 d�as en aparecer.
Los macr�fagos y neutr�filos llevan en su superficie receptores que han evolucionado para reconocer y unirse a constituyentes comunes de muchas superficies bacterianas. La uni�n de estas mol�culas extra�as (ant�genos) a sus receptores dispara una cascada de reacciones que hacen que la c�lula engolfe a la bacteria y secrete mediadores qu�micos. Entre estas sustancias se encuentran las citoquinas que se definen como mediadores qu�micos, liberados por c�lulas, que afectan la conducta de otras c�lulas.
Las citoquinas liberadas por los fagocitos en respuesta a la uni�n bacteriana generan un espectro de efectos conocidos colectivamente como inflamaci�n. El t�rmino "inflamaci�n" se define con las cuatro palabras latinas calor, dolor, rubor y tumor, que no son m�s que el efecto de las citoquinas sobre los capilares sangu�neos del lugar de la infecci�n. La dilataci�n y aumento de la permeabilidad de los vasos sangu�neos durante la inflamaci�n conduce al aumento del flujo sangu�neo local que genera calor, enrojecimiento e hinchaz�n de la zona afectada.
Otro de los efectos importantes de las citoquinas -que jugar� un papel importante en la reacci�n al�rgica de la cual se hablar� m�s adelante en esta monograf�a- es el que tiene sobre las propiedades de adhesi�n del endotelio, que hacen que los leucocitos circulantes se "peguen" a las c�lulas endoteliales de las paredes de los vasos sangu�neos y migren, a trav�s de ellos, hacia el sitio de infecci�n, al cual son atra�dos a�n por otras citoquinas. La migraci�n de c�lulas al tejido y sus acciones locales son la fuente del dolor. Las principales c�lulas observadas en una respuesta inflamatoria en su fase inicial, son los neutr�filos, seguidos por los macr�fagos, por lo cual son tambi�n conocidos como c�lulas inflamatorias.
La respuesta inflamatoria ante una infecci�n involucra luego a los linfocitos de la inmunidad innata, que han sido mientras tanto activados por la difusi�n del ant�geno desde el lugar de la infecci�n a trav�s del sistema circulatorio linf�tico aferente. La activaci�n de los linfocitos depende de las interacciones ant�geno-fagocito, durante las cuales los constituyentes bacterianos inducen cambios en las mol�culas de superficie expresadas por la c�lula, cruciales en la inducci�n de la respuesta inmune adaptativa.
�Qu� es la alergia?
Concepto y evoluci�n. Hecho ya un breve comentario acerca de las caracter�sticas y funciones del sistema inmunol�gico, entremos directamente al tema que concierne a esta monograf�a: la alergia.
Para definir qu� es la alergia, podemos analizar el origen de la palabra y establecer el alcance de su significado. El t�rmino "alergia" proviene del griego allos (otro) y ergon (trabajo), cuya derivaci�n y aplicaci�n implica una reacci�n anormal o inapropiada del sistema ante un est�mulo.
En efecto, la alergia es una reacci�n desproporcionada del sistema inmunol�gico ante sustancias que, en principio, no deber�an ser nocivas. El contacto con la sustancia responsable de la reacci�n al�rgica (alergeno), desencadena una acci�n de defensa por parte del organismo a trav�s de la producci�n excesiva de anticuerpos (especialmente IgE) provocando las manifestaciones t�picas en las personas al�rgicas.
No obstante, no todas las respuestas adversas a est�mulos externos normalmente inocuos son alergias, ni la diferencia est� siempre muy clara. Una persona puede experimentar una reacci�n al�rgica extrema y amenazante de la vida (como un choque anafil�ctico) a ra�z de una inyecci�n de penicilina, mientras que otra persona puede manifestar s�lo una erupci�n ante el mismo f�rmaco y otro individuo puede generar tambi�n una erupci�n por usar un reloj de pulsera. Los que padecen de rinitis al�rgica -m�s conocida como fiebre del heno- sufren ataques de estornudos en ciertas temporadas y algunas personas sienten dolores abdominales y diarrea por comer ciertos alimentos. �Son al�rgicas todas estas personas? Algunas seguramente s� lo sean mientras que otras puede que no.
Cuando se habl� en la secci�n anterior de las generalidades del sistema inmunol�gico y sus componentes, varias veces se hizo menci�n a que "los linfocitos han evolucionado para generar una l�nea de defensa" o que "los receptores evolucionaron para reconocer ant�genos". Si hablamos en t�rminos de evoluci�n, una cuesti�n interesante es, entonces, discutir por qu� la selecci�n natural permiti� que la alergia se extendiera tanto en todo el mundo.
Con respecto al tema, Lawrence M. Lichtenstein (2)-y previamente Paul D. Buisseret (1)- comenta en uno de sus trabajos, que "ciertos rasgos de la alergia s�lo vuelven a darse cuando el sistema inmunitario intenta erradicar par�sitos" ya que tanto en la respuesta contra alergenos como ante la presencia de par�sitos el cuerpo sintetiza cantidades elevadas de anticuerpos de tipo inmunoglobulina E (IgE). Mientras tanto, para combatir a otros invasores, generalmente bacterias, el sistema inmunol�gico secreta otra clase de anticuerpos. Por lo tanto, se plantea la hip�tesis de que el desarrollo de la respuesta al�rgica tiene su origen en la necesidad, por parte del organismo, de combatir par�sitos, cuyas infecciones ser�an frecuentes en otras �pocas donde la atenci�n sanitaria era escasa. Entonces, las personas capacitadas gen�ticamente para organizar un ataque inmunitario eficaz contra esos organismos, sobrevivir�an sobre los que carecieran de tal mecanismo de defensa, habr�an tenido mayor descendencia y as� se habr�a transmitido y extendido entre la poblaci�n humana el sistema de defensa contra par�sitos.
Actualmente, esta capacidad particular de defensa resulta �til donde abundan los par�sitos, como por ejemplo en regiones tropicales donde las muestras de sangre de sus habitantes han revelado niveles altos de IgE. Sin embargo, el sistema inmunol�gico de quienes ya no tienen contacto con estos microorganismos reacciona libremente y en forma contraproducente ante sustancias que no son potencialmente peligrosas para el organismo.
Estudios sobre el tema demostraron que la alergia es m�s com�n en pa�ses industrializados donde las medidas sanitarias p�blicas han eliminado en su mayor parte la exposici�n a este tipo de microbios. Aunque luego, experimentos posteriores con animales de laboratorio no han dado resultados fehacientes que respalden esta hip�tesis, con lo cual todav�a no est� del todo claro por qu� la alergia existe.
Adem�s, no existe un solo tipo de alergia ni todas se manifiestan de igual manera ni por la misma causa (ver
Tabla 1
), as� como tampoco los distintos pacientes deben someterse a id�ntico tratamiento.
La alergia es un miembro de una clase de respuestas inmunol�gicas que se denominan en conjunto como reacciones de hipersensibilidad.
Las reacciones de hipersensibilidad son respuestas inmunitarias destructivas que producen da�o de tejidos y pueden causar enfermedades serias. Gell y Coombs propusieron una clasificaci�n de estas reacciones en cuatro tipos diferentes (ver Tabla 2), bajo la cual la alergia pertenece al Tipo I o hipersensibilidad de tipo inmediato mediada por IgE.
En circunstancias normales, las c�lulas T est�n capacitadas para "evaluar" la amenaza de un ant�geno, es decir que distinguen, entre lo extra�o, lo potencialmente peligroso (i.e. bacterias pat�genas) y lo no nocivo. Si este sistema de reconocimiento falla, el organismo confunde a una sustancia inocua con una sustancia da�ina, y generar� una respuesta celular inflamatoria (descripta anteriormente). Este tipo de reacci�n es la que ocurre cuando, por ejemplo, una persona manifiesta una dermatitis por contacto (sarpullido u otra inflamaci�n de la piel) despu�s de haber tocado o llevado una sustancia normalmente inocua como un cosm�tico, un reloj, un collar o la hoja de una planta. Debido a que este tipo de respuesta tarda aproximadamente 48 hs en aparecer, suele denominarse hipersensibilidad retardada o de Tipo IV.
No obstante, no todas las reacciones al�rgicas demoran en manifestarse y, muy por el contrario, lo hacen r�pida y explosivamente a los pocos segundos o minutos despu�s de ocurrido el contacto con el ant�geno. A este tipo de respuesta se la denomina hipersensibilidad inmediata o respuesta anafil�ctica. A diferencia de la retardada, la hipersensibilidad inmediata no est� mediada por c�lulas T sino por anticuerpos producidos por los linfocitos B, y de acuerdo al isotipo de inmunoglobulina que se libere, la hipersensibilidad inmediata se divide a su vez en Tipo I, Tipo II y Tipo III (ver Tabla 2).
En cada bocanada de aire o ingesta de alimento, un individuo ingiere millones de mol�culas extra�as, potencialmente antig�nicas. Si las c�lulas B se descontrolaran siempre, el organismo estar�a en un estado de excitaci�n inmunol�gica permanente. Sin embargo, las c�lulas B est�n reguladas por la acci�n de dos subclases de c�lulas T: los linfocitos Th que inducen la transformaci�n de las c�lulas B cuando se requiere la s�ntesis de anticuerpos, y los linfocitos Ts ("supresores") que inhiben la producci�n inoportuna de anticuerpos. Si esta inhibici�n no funciona correctamente, entonces, cuando un ant�geno se une a un anticuerpo receptor en la c�lula B, �sta se activa, transforma y multiplica formando un clon de c�lulas plasm�ticas en las cuales el ret�culo endopl�smico (estructura donde se sintetizan las prote�nas) aumenta much�simo de tama�o, ya que estas c�lulas liberar�n a la sangre millones de mol�culas de anticuerpos id�nticos, generando la respuesta inmunol�gica humoral (ver m�s adelante
Mecanismo Molecular de la Reacci�n Al�rgica).
La mayor�a de los alergenos son prote�nas relativamente peque�as y altamente solubles en soluciones acuosas, que son inhaladas en part�culas disecadas, como los granos de polen. El alergeno se separa de la part�cula porque es soluble y difunde en las mucosas, y luego es presentado al sistema inmune en dosis muy bajas. Por ejemplo, se estim� que la exposici�n m�xima de una persona al polen de la ambrosia (Artemisia artemisiifolia) no excede la cantidad de 1 mg por a�o y, sin embargo, muchas personas desarrollan respuestas inmunol�gicas irritantes y hasta amenazantes luego de un encuentro con este alergeno.
Hay muchos ejemplos, tambi�n, de alergenos que son enzimas. El principal alergeno del �caro del polvo, Dermatophagoides pteronyssimus, es una ciste�na proteasa similar a la papaina. La propia papaina -derivado de la papaya- se usa para tiernizar carnes y tambi�n causa alergia en muchos trabajadores de la industria ("alergias industriales"). El asma es otro ejemplo ya que es causado por inhalaci�n de la enzima bacteriana subtilisina, componente "biol�gico" de ciertos detergentes. En contraste, se han dentificado dos alergenos provenientes de gusanos, que son inhibidores de enzimas.
La Reacci�n Al�rgica
Mecanismo Molecular
Aunque las manifestaciones externas de la respuesta al�rgica var�an, �sta siempre se pone en marcha mediante un proceso silencioso de sensibilizaci�n.
La sensibilizaci�n no produce s�ntomas y se produce la primera vez que un alergeno entra al cuerpo. En las v�as respiratorias o en otros tejidos, la sustancia que induce la alergia encuentra a c�lulas "limpiadoras", los macr�fagos, que engloban al alergeno, lo degradan y muestran los fragmentos resultantes en la superficie celular.
Frente a una sustancia inocua son justamente las personas al�rgicas quienes poseen en sus c�lulas presentadoras de ant�genos (APC) los receptores de superficie necesarios para el reconocimiento no s�lo de pat�genos, como los posee una persona no at�pica, sino tambi�n de sustancias extra�as no nocivas. Es decir, que la alergia es una predisposici�n hereditaria. El estado al�rgico presenta codominancia en los alelos y una particular combinaci�n de la carga g�nica materna y paterna originar�n a un individuo at�pico. Adem�s, la complejidad gen�tica tiene que ver con el hecho de que la alergia, al igual que muchos otros estados hereditarios, exhibe "penetraci�n incompleta" o expresi�n gen�tica variable, es decir, que dos personas pueden tener ambas los genes que determinan el estado al�rgico y sus medios ambientes ser similares, y s�lo una manifestar signos cl�nicos de alergia. La diferencia entre la herencia de genes al�rgicos y la expresi�n de los mismos no s�lo responde al grado de penetraci�n inherente, sino tambi�n a factores del medio ambiente, en particular los que rodean al reci�n nacido. Se han observado casos de individuos que sin haber heredado los genes involucrados en la alergia, luego la desarrollaron, especialmente despu�s de haber sufrido una infecci�n bacteriana importante (ver m�s adelante).
Dijimos, entonces, que el primer encuentro entre un alergeno y el sistema inmunitario no produce s�ntomas, y que el proceso de sensibilizaci�n empieza cuando los macr�fagos degradan el alergeno y muestran sus fragmentos a los linfocitos T. Estos linfocitos T, al ser activados por la presentaci�n antig�nica, se diferenciar�n en c�lulas TH2 (helpers) secretoras de interleuquina 4 (IL-4) que estimular� a los linfocitos B para que maduren y se diferencien en c�lulas plasm�ticas secretoras de anticuerpos. Llegado cierto momento, las c�lulas plasm�ticas dejan de sintetizar anticuerpos IgM para producir IgE (que por su forma de Y, puede unir dos mol�culas de alergeno -una en cada rama-) , es decir que se produce el switch isot�pico. Y, como se dijo en la secci�n anterior, los niveles altos de IgE son los caracter�sticos de una respuesta al�rgica (ver Fig. 2)
Martien L. Kpasenberg et al, explican en su trabajo (4) sobre el tema que la inmunidad depende de dos clases principales de respuesta inmune: una respuesta celular mediada por c�lulas inflamatorias T CD4+ y citot�xicas CD8+, y una respuesta humoral mediada por c�lulas Th CD4+ e inmunoglobulinas producidas por las c�luas B. Dependiendo del tipo de pat�geno, una protecci�n efectiva recae sobre una respuesta fuerte celular o humoral. El balance entre las respuestas celular y humoral es orquestado por las citoquinas producidas por las c�lulas Th CD4+, y existen dos tipos de c�lulas Th: las c�lulas Th1 liberan interferon (IFN), IL-12 y factor de necrosis tumoral (TNF) que promueven la inmunidad celular inflamatoria. Las c�lulas Th2 liberan las citoquinas IL-4, IL-5 e IL-13 que promueven la inmunidad humoral, requerida para la eliminaci�n de muchos pat�genos extracelulares y reduce el riesgo de una respuesta autoinmune mediada por c�lulas Th1, regulando la respuesta inflamatoria. Todas las c�lulas T CD4+ pueden simult�neamente producir citoquinas pero una respuesta inmune efectiva, celular o humoral, requiere la activaci�n de c�lulas Th1 o Th2 altamente polarizadas (diferenciadas), respectivamente. La falla en el desarrollo de c�lulas Th polarizadas cuando son necesarias, o el desarrollo aberrante de las mismas, pueden conducir a enfermedades como, por ejemplo, la alergia.
La reacci�n al�rgica a prote�nas normalmente inocuas est� relacionada con el desarrollo de c�lulas Th2 altamente polarizadas y la consecuente alta producci�n de citoquinas del tipo 2 (IL-4, IL-5 e IL-13) pero sin una producci�n simult�nea de IFN, ya que las Th2 desarrolladas inhiben el desarrollo de las c�lulas Th1. Por ejemplo, en la rinitis al�rgica y en el asma, la inflamaci�n est� relacionada con una alta expresi�n de IL-5 que promueve la maduraci�n, reclutamiento y activaci�n de eosin�filos, los cuales luego causar�n un da�o tisular local. Debido a la alta expresi�n de IL-4 y/o IL-13 sin IFN, las c�lulas Th2 inducen el switch isot�pico en los linfocitos B. En una situaci�n normal, no se produce IgE en grandes cantidades porque el IFN -a�n existiendo en bajos niveles- bloquea el switch a IgE inducido por IL-4 o IL-13.
La pregunta es �por qu� el desarrollo de las c�lulas Th2 prevalece en los individuos at�picos?
Como las c�lulas Th son activadas luego del reconocimiento de p�ptidos derivados del ant�geno presentados por APC's, no ser�a extra�o que el balance entre las citoquinas del tipo 1 y 2 est� altamente determinado por factores asociados con las APC's. De hecho, las APC's juegan un rol importante ya que transfieren informaci�n del microambiente infectado a las c�lulas T.
Martien L. Kpasenberg y sus colaboradores, concluyen que las c�lulas presentadoras de ant�genos en individuos al�rgicos son un modelo aberrante de producci�n de factores que o bien no favorecen la respuesta Th1 (liberaci�n de IL-12) o favorecen la respuesta Th2. Esta producci�n aberrante puede ser una propiedad intr�nseca de las APC's (una caracter�stica heredada) o puede ser el resultado de un ambiente tisular alterado. Por otro lado, la predisposici�n hacia el fenotipo Th2 probablemente dependa fuertemente de factores extr�nsecos, como los efectos cruzados de regulaci�n por infecciones bacterianas las cuales est�n asociadas a la producci�n de IL-12 en las APC's. Esta regulaci�n cruzada puede explicar el concepto postulado hace poco tiempo que estipula que la prevalencia de una enfermedad at�pica se correlaciona inversamente con la ocurrencia de infecciones.
Una vez comenzada la producci�n de IgE, persiste durante meses o a�os, con lo cual los anticuerpos ocupan perpetuamente los receptores de IgE de los mastocitos y bas�filos, donde est�n listos para reaccionar con rapidez cuando se produzca el pr�ximo encuentro con el alergeno.
En posteriores contactos entre el alergeno y el cuerpo, se produce la activaci�n de los mastocitos. El alergeno que ha ingresado al cuerpo se une, segundo despu�s, a las mol�culas de IgE de la superficie de los mastocitos. Cuando dos mol�culas de IgE son comprometidas por la misma mol�cula de alergeno se forma un puente entre ellas. Este entrecruzamiento acerca entre s� a los correspondientes receptores de IgE, lo cual activa a la c�lula la cual, mediante una cascada de reacciones qu�micas, liberar� potentes sustancias qu�micas que, directa o indirectamente, provocan los s�ntomas de una reacci�n al�rgica (ver Fig. 3).
La secuencia de los sucesos que inician la activaci�n, modifica hasta cierto punto la estructura de la membrana exterior del mastocito, con lo cual se hace permeable al calcio que entra a la c�lula y activa a la enxima fosfolipasa A2, que promociona el siguiente paso en el metabolismo de la fosfatidil colina y �cido araquid�nico. La entrada de iones calcio tambi�n activa enzimas que liberan energ�a y facilita el tendido de microt�bulos y la contracci�n de microfilamentos. Estas estructuras contr�ctiles hacen que los gr�nulos se sit�en en la membrana celular, se fundan con ella y viertan su contenido.
Entre las sustancias liberadas, los mastocitos producen dos tipos de sustancias conocidas como mediadores al�rgicos. El primer grupo, sintetizado antes de la uni�n del ant�geno, se almacena en gr�nulos microsc�picos. Luego, el entrecruzamiento de IgE induce la fusi�n de los gr�nulos con la membrana celular y la expulsi�n de su contenido.
El segundo grupo de mediadores, descubiertos m�s tarde, consiste en l�pidos -principalmente prostaglandinas y leucotrienos- sintetizados despu�s de que las mol�culas de alergeno se pongan en contacto con los anticuerpos de superficie (ver Tabla 3).
Por sus efectos y consecuencias el peor de los mediadores es la histamina, contra la cual se han desarrollado varios medicamentos (antihistam�nicos). Las prostaglandinas y los leucotrienos comparten un mismo origen. Derivan, por dos v�as enzim�ticas diferentes (ver Fig. 5),del �cido araquid�nico.
En la mayor�a de las ocasiones, la reacci�n al�rgica progresa hasta un tercer estadio que, a menudo, se convierte en cr�nico. Esto se debe a que los mastocitos, adem�s de secretar los mediadores al�rgicos, estimulan el paso de otras c�lulas, pertenecientes al sistema inmunol�gico, de la circulaci�n sangu�nea a los tejidos. Entre ellas se encuentran los bas�filos y eosin�filos (ambos granulocitos), los linfocitos T y los monocitos (precursores de los macr�fagos), cuya migraci�n est� facilitada por la expresi�n y actividad de mol�culas de adhesi�n (integrinas y secretinas) en las c�lulas circulantes y en las c�lulas endoteliales vasculares. Las primeras se adhieren a las segundas, ruedan por encima y pasan entre las mismas a la matriz adyacente. All�, la mezcla de sustancias qu�micas producidas por diversos tipos celulares controla la ruta de emigraci�n, cu�n lejos habr� de llevarles el camino a recorrer y si morir�n o sobrevivir�n. Por ejemplo, la IL-3, la IL-5 y el GM-CSF (citoquina fabricada por c�lulas endoteliales, macr�fagos y otras c�lulas) facilitan el movimiento de eosin�filos y bas�filos y pueden prolongar su supervivencia. Estas c�lulas reclutadas en el lugar de la lesi�n inflamatoria, secretan a su vez sustancias que prolongan y exacerban los s�ntomas inmediatos y pueden producir lesiones en el tejido local. Los bas�filos secretan mediadores preformados y l�pidos (tambi�n liberados por los mastocitos), mientras que los eosin�filos liberan toxinas: una de las cuales, la prote�na b�sica mayoritaria, puede da�ar las c�lulas del epitelio respiratorio. A este tercer estadio se lo denomina actividad inmunitaria prolongada (ver Fig. 4).
Enfermedades Al�rgicas
Tratamientos
En la Tabla 1 se resumieron los distintos s�ndromes al�rgicos con sus correspondientes causas y s�ntomas. Entre ellos, los que afectan a m�s personas hoy en d�a en todo el mundo son el asma y la rinitis al�rgica (com�nmente conocida como fiebre del heno).
En busca de una cura para estas enfermedades, muchos investigadores se han centrado en los efectos m�s que en la s�ntesis de IgE, rastreando las complejas v�as de transducci�n de se�ales en mastocitos y bas�filos: la serie de pasos a trav�s de los cuales el entrecruzamiento de mol�culas de IgE de la superficie celular desemboca en la liberaci�n de las sustancias que inducen la enfermedad.
Debido a que la reacci�n al�rgica involucra a gran cantidad de sustancias y estructuras, existen diversas v�as de investigaci�n, y medicamentos ya, que apuntan a distintas etapas de la respuesta inmunol�gica. La Tabla 4 resume los posibles m�todos para inhibir las reacciones al�rgicas, actuando en cuatro pasos diferentes de la respuesta inmune.
El efecto m�s deseable ser�a cambiar el anticuerpo de respuesta, de IgE a IgG, que evitar�a que el alergeno active la respuesta mediada por IgE.
La t�cnica que logra esto es la que se conoce como desensibilizaci�n y ha sido usada en la pr�ctica cl�nica por muchos a�os: se les inyecta a los pacientes dosis progresivamente en aumento del alergeno, comenzando con peque�as cantidades. Esta inmunizaci�n parece desplazar el balance TH2/TH1 hacia las c�lulas TH1 con la consecuente regulaci�n de la producci�n de IgE. Tambi�n se ha demostrado que la desensibilizaci�n est� asociada a la reducci�n del n�mero de mastocitos en el sitio de la reacci�n al�rgica.
Una de las terapias m�s usadas en la actualidad es la que bloquea los v�as efectoras de la respuesta al�rgica con el objetivo de limitar la respuesta inflamatoria que procede a la activaci�n de mastocitos. La epinefrina, por ejemplo, es un inhibidor efectivo de las reacciones anafil�cticas porque estimula la reformaci�n de las uniones estrechas del endotelio, promoviendo la relajaci�n del tejido liso bronquial contra�do y estimulando al coraz�n (Berotec -fenoterol- laboratorios Boehringer-Ingelheim; Flixotide Diskus -propionato de fluticasona- laboratorios Glaxo Wellcome; Ventolin -salbutamol- laboratorios laboratorios Glaxo Wellcome; todos agonistas selectivos de los receptores Beta-2-adren�rgicos del m�sculo liso bronquial).
Entre las drogas inhibidoras de la s�ntesis y/o liberaci�n de mediadores al�rgicos se encuentran los antihistam�nicos (Clarytine Loratadina, laboratorios Schering-Plough; Flurinol -epinastina- laboratorios Boehringer Ingelheim; Alerpriv -loratadina- laboratorios Montpellier, y otros antagonistas selectivos de los receptores H1) que reducen la urticaria producida por la histamina, y los antileucotrienos (Nasonex -furoato de mometasona- laboratorios Schering-Plough) que inhiben la liberaci�n de leucotrienos y la liberaci�n y s�ntesis de IL-1, IL-5, IL-6 y TNFa y citoquinas TH2, IL-4 e IL-5).
En reacciones al�rgicas extremas, como ataques de asma y rinitis, se utilizan corticoesteroides sist�micos o locales cuyo efecto es suprimir la respuesta inmunol�gica (Idaltim -cortivazol- laboratorios Roussel).
Y en el caso de la alergia a los alimentos, se demostr� que la toma de aspirina corriente por parte de los pacientes antes de ingerir el alimento que les induce la respuesta al�rgica, evita tal respuesta. Adem�s, la aspirina tambi�n mitiga los s�ntomas causados por las prostaglandinas en las alergias intestinales.
La Fig. 6 representa las distintas etapas en las que se puede frenar la respuesta al�rgica.
En ese trabajo ellos proponen el mecanismo de acci�n para anticuerpos anti-IgE no-anafilactog�nicos, es decir, inhibidores de IgE que bloquean la uni�n de IgE a FcRI sin la habilidad de disparar la degranulaci�n de los mastocitos. Estos anticuerpos monoclonales tienen la misma especificidad que la IgE para unirse a su receptor, y no s�lo inhibe la acci�n de la IgE producida sino que evita la s�ntesis de nueva IgE.
En animales, el resultado de la aplicaci�n de estos anticuerpos in vivo fue la falta de respuesta IgE por largo tiempo, presumiblemente por inducci�n de anergia y/o apoptosis de las c�lulas B que hab�an experimentado el switch isot�pico. En humanos, como la regi�n constante de la IgE est� codificada downstream el gen m, no se cree que el tratamiento con anticuerpos anti-IgE tenga alg�n tipo de efecto sobre la formaci�n de IgM, IgG e IgA. As� como se observ� que tratamientos con anticuerpos anti-IgM s� afectaban la formaci�n de todos los isotipos de inmunoglobulinas.
Otras de las ventajas que ofrece el tratamiento con anticuerpos anti-IgE es que pueden ser altamente espec�ficos con lo cual no alteran la funci�n de las otras inmunoglobulinas, ni tampoco conduce a la formaci�n de un complejo inmune muy extenso ya que la concentraci�n de IgE en la sangre humana es s�lo del 0,01%.
Quiz�s la caracter�stica m�s remarcable de este tipo de tratamiento es que es universal, es decir, no es espec�fico contra un tipo de alergeno porque el mecanismo de acci�n es independiente de la reactividad del mismo, ya que todos ellos, por definici�n, generan una superproducci�n de IgE como respuesta al�rgica.
Entre los resultados que en el art�culo se comentan, se expone que el tratamiento con una simple inyecci�n de anticuerpos anti-IgE anafilactog�nicos durante la inmunizaci�n primaria reduce los niveles en suero de IgE pero no los de IgG. Tambi�n se observa que las c�lulas B de rat�n tratado con esta terapia, mostraba una ausencia completa de mRNA IgE, lo cual se demostr� por PCR de transcripci�n reversa.
Debido a que las alergias humanas se caracterizan por una respuesta persistente mediada por IgE, tambi�n les result� de inter�s determinar si el tratamiento con anti-IgE pod�a inhibir una respuesta IgE ya disparada. Al respecto se vi� que ratones que exhib�an altas tasas de producci�n de IgE espont�neas tambi�n mostraban una notable reducci�n dosis-dependiente de los niveles de IgE en suero cuando era tratados con una inyecci�n simple de anticuerpos anti-IgE.
Por otro lado, tambi�n se estudi� el efecto inhibidor de reacciones cut�neas de esta terap�utica. Se concluy� que, en particular, el anticuerpo no-anafilactog�nico anti-IgE, 1-5, no induc�a reacciones en la piel a�n en altas concentraciones, y que, adem�s, si bien el anti-IgE no era capaz de desplazar inmediatamente a las mol�culas de IgE previamente unidas a sus receptores, la sensibilizaci�n de los mastocitos era abolida con el tiempo, presumiblemente como resultado de su interferencia en la uni�n IgE-FcRI.
Niveles elevados de IgE est�n asociados con el asma bronquial, enfermedad que se caracteriza por la inflamaci�n eosinof�lica de las v�as respiratorias. Al respecto, se investig� el efecto de los anticuerpos anti-IgE en la infiltraci�n al pulm�n inducida por ant�geno, y se observ� que la inmunizaci�n con estos anticuerpos inhib�a el reclutamiento de eosin�filos al pulm�n y la producci�n, por parte de las c�lulas pulmonares, de IL-4 e IL-5 pero no de IFN.
Siguiendo con el efecto sobre las v�as respiratorias, los resultados muestran que la administraci�n del anticuerpo anti-IgE 1-5 a ratas, poco despu�s de una sensibilizaci�n pasiva, inhibe la broncoconstricci�n inducida por el ant�geno en m�s de un 90%. El tratamiento en ratones result� en una inhibici�n del 70% de la hiperreactividad bronquial y adem�s, in vitro, estos anticuerpos fueron capaces de inhibir la sensibilizaci�n de los bronquios humanos.
No obstante, como la administraci�n de anticuerpos anti-IgE resulta en la formaci�n de complejos inmunol�gicos, es relevante el hecho de que el tama�o m�ximo de estos complejos generados in vitro fueron de dos o tres mol�culas de IgE con dos o tres mol�culas de anti-IgE, lo cual corresponde aproximadamente al tama�o de IgM y podr�a explicar por qu� estos complejos son incapaces de activar el sistema del complemento. Esta caracter�stica es considerada de gran importancia en cuanto a la seguridad para la aplicaci�n en humanos.
Finalmente se estudiaron los efectos de esta terapia en individuos con rinitis al�rgica y con asma. En el primer caso, los pacientes con rinitis tratados con anticuerpos anti-IgE demostraron un claro alivio en los s�ntomas y una disminuci�n en los niveles de IgE en suero. Para el caso de los pacientes asm�ticos, una exposici�n de 1 hora al alergeno de los individuos sensibilizados resulta en una ca�da en el FEV1 (volumen expiratorio forzado en el primer segundo). Esta respuesta asm�tica temprana es seguida, en el 50% de los pacientes, por una respuesta asm�tica tard�a, definida por una ca�da en el FEV1 entre las 2 y 8 horas siguientes a la exposici�n. El tratamiento con anticuerpos anti-IgE en estos casos, caus� una reducci�n promedio de los niveles de IgE en suero de m�s del 90% y produjo una atenuaci�n significativa de la respuesta temprana. Actualmente, se est� analizando el efecto de esta terapia sobre la respuesta asm�tica tard�a y su posible utilidad terap�utica para esta enfermedad.
Conclusiones
Evidentemente han quedado muchos aspectos para discutir acerca de los mecanismos, causas y tratamientos de la reacci�n al�rgica, porque actualmente se siguen investigando a fondo las v�as de transducci�n de se�ales que desembocan en cada s�ntoma, as� como tambi�n se contin�an probando nuevos f�rmacos que act�an a distinta altura de la compleja cascada de reacciones qu�micas que compone una respuesta inmunol�gica ante un alergeno.
A pesar de que la terapia con anticuerpos anti-IgE, discutida al final, parece ser muy prometedora y efectiva en el tratamiento de pacientes at�picos, la inhibici�n de producci�n de IgE incluye el riesgo de alterar el sistema natural de defensa contra los par�sitos, los cuales son exclusivamente combatidos mediante los eosin�filos, c�lulas que a su vez son reclutadas por la acci�n de la IgE. Esta caracter�stica constituye un grave obst�culo en el desarrollo de este tipo de terapias que a�n no han podido reemplazar a las convencionales que acuden al uso de corticoides, antihistam�ncos y tratamientos de desensibilizaci�n (las famosas "vacunas" contra la alergia).
Aunque en la actualidad se sepa que la alergia es de car�cter hereditario pero que puede, de todos modos, desarrollarse en individuos que no posean esta caracter�stica gen�tica, y a pesar de que gran parte de todos los mecanismos que involucra se hayan resuelto, todav�a hay mucho por investigar y por lograr acerca de la reacci�n al�rgica. Principalmente porque existe el compromiso de la ciencia con la sociedad de ofrecerle una calidad de vida mejor a aquellos que se ven limitados en sus actividades diarias por deficiencias en su sistema inmunol�gico, ya sea por un cuadro al�rgico o de otro tipo. Por lo cual seguiremos apostando a la ciencia, a sus efectores y a la obtenci�n de buenos y prontos resultados.
Finalmente y con respecto al objetivo planteado en la introducci�n a la monograf�a, se puede concluir que el mismo ha sido alcanzado satisfactoriamente ya que se logr�, a nivel personal, un entendimiento suficiente y esperado, de acuerdo a los conocimientos hasta el momento adquiridos, y las limitaciones que esto impone. Por este motivo, creo que vali� la pena investigar, leer y preguntar a las personas entendidas, ya que toda fuente de conocimientos y distintos puntos de vista del mismo tema, enriquecen y ampl�an la formaci�n de una persona, de un futuro cient�fico.
Bibliograf�a