La serotipificación suele desempeñar un papel esencial en la determinación de especies y subespecies. Se ha determinado que el género de bacterias Salmonella , por ejemplo, tiene más de 2600 serotipos. Vibrio cholerae , la especie de bacteria que causa el cólera , tiene más de 200 serotipos, basados en antígenos celulares. Se ha observado que sólo dos de ellos producen la potente enterotoxina que provoca el cólera: O1 y O139. [ cita necesaria ]
Los serotipos fueron descubiertos en estreptococos hemolíticos por la microbióloga estadounidense Rebecca Lancefield en 1933. [4]
Procedimiento
La serotipificación es el proceso de determinar el serotipo de un organismo, utilizando antisueros preparados que se unen a un conjunto de antígenos conocidos. Algunos antisueros detectan múltiples antígenos conocidos y se conocen como polivalentes o amplios ; otros son monovalentes . Por ejemplo, lo que alguna vez se describió como HLA-A9 ahora se subdivide en dos serotipos más específicos ("antígenos divididos"), HLA-A23 y HLA-A24 . Como resultado, el A9 ahora se conoce como un serotipo "amplio". [5] Para organismos con muchos serotipos posibles, obtener primero una coincidencia polivalente puede reducir la cantidad de pruebas necesarias. [6]
La unión entre un antígeno de superficie y el antisuero se puede observar experimentalmente de muchas formas. Varias especies de bacterias, incluido Streptococcus pneumoniae , muestran la reacción de Quellung visible al microscopio. [7] Otras, como Shigella (y E. coli ) y Salmonella , se detectan tradicionalmente mediante una prueba de aglutinación en portaobjetos. [6] [8] Los tipos HLA se determinan originalmente con la prueba de fijación del complemento . [9] Los procedimientos más nuevos incluyen la prueba de fijación del látex y varios otros inmunoensayos .
"Serotipado molecular" se refiere a métodos que reemplazan la prueba basada en anticuerpos con una prueba basada en la secuencia de ácido nucleico ; por lo tanto, en realidad es una especie de genotipado . Al analizar qué alelos que definen antígenos de superficie están presentes, estos métodos pueden producir resultados más rápidos. Sin embargo, es posible que sus resultados no siempre coincidan con los serotipos tradicionales, ya que pueden no tener en cuenta factores que afectan la expresión de genes determinantes de antígenos. [10] [11]
Papel en el trasplante de órganos
El sistema inmunológico es capaz de discernir una célula como "propia" o "no propia" según el serotipo de esa célula. En los seres humanos, ese serotipo está determinado en gran medida por el antígeno leucocitario humano (HLA), la versión humana del complejo mayor de histocompatibilidad . Las células determinadas como no propias generalmente son reconocidas por el sistema inmunológico como extrañas, lo que provoca una respuesta inmune, como la hemaglutinación . Los serotipos difieren ampliamente entre individuos; por lo tanto, si se introducen células de un ser humano (o animal) en otro ser humano al azar, a menudo se determina que esas células no son propias porque no coinciden con el serotipo propio. Por esta razón, los trasplantes entre humanos genéticamente no idénticos a menudo inducen una respuesta inmune problemática en el receptor, lo que lleva al rechazo del trasplante . En algunas situaciones, este efecto se puede reducir mediante el serotipo tanto del receptor como de los donantes potenciales para determinar la compatibilidad HLA más cercana. [12]
Antígenos leucocitarios humanos
bacterias
La mayoría de las bacterias producen sustancias antigénicas en la superficie exterior que pueden distinguirse mediante serotipos.
Casi todas las especies de bacterias Gram negativas producen una capa de lipopolisacárido en la membrana externa. La porción más externa del LPS accesible a los anticuerpos es el antígeno O. La variación en el antígeno O puede deberse a diferencias genéticas en la vía biosintética o en el transportador utilizado para mover los componentes básicos hacia el exterior de la célula. [13]
Los flagelos de las bacterias móviles se denominan antígeno H en la serotipificación. Pequeñas diferencias genéticas en los componentes de los flagelos dan lugar a variaciones detectables por anticuerpos. [14]
Algunas bacterias producen una cápsula de polisacárido , llamada antígeno K en el serotipo. [15]
Los antígenos LPS (O) y de cápsula (K) son en sí mismos factores de patogenicidad importantes . [6] [15]
Algunos antígenos son invariantes entre un grupo taxonómico. La presencia de estos antígenos no sería útil para una clasificación inferior al nivel de especie, pero puede ayudar a la identificación. Un ejemplo es el antígeno común enterobacteriano (ECA), universal para todos los Enterobacterales . [dieciséis]
E. coli
E. coli tiene 187 antígenos O posibles (seis eliminados posteriormente de la lista, 3 que en realidad no producen LPS), [17] 53 antígenos H, [18] y al menos 72 antígenos K. [19] Entre estos tres, el antígeno O tiene la mejor correlación con los linajes; como resultado, el antígeno O se utiliza para definir el "serogrupo" y también se utiliza para definir cepas en taxonomía y epidemiología. [17]
Shigella
Shigella solo se clasifica por su antígeno O, ya que no son móviles y no producen flagelos. En las cuatro "especies", hay 15 + 11 + 20 + 2 = 48 serotipos. [6] Algunos de estos antígenos O tienen equivalentes en E. coli , que también incluye cladísticamente a Shigella . [20]
Salmonela
El esquema de clasificación de Kauffman-White es la base para nombrar los múltiples serovares de Salmonella . Hasta la fecha se han identificado más de 2.600 serotipos diferentes. [21] Un serotipo de Salmonella está determinado por la combinación única de reacciones de antígenos de la superficie celular . Para Salmonella se utilizan los antígenos O y H. [22]
Hay dos especies de Salmonella : Salmonella bongori y Salmonella enterica . Salmonella enterica se puede subdividir en seis subespecies. El proceso para identificar el serotipo de la bacteria consiste en encontrar la fórmula de antígenos de superficie que representan las variaciones de la bacteria. El método tradicional para determinar la fórmula del antígeno son las reacciones de aglutinación en portaobjetos . La aglutinación entre el antígeno y el anticuerpo se realiza con un antisuero específico , que reacciona con el antígeno para producir una masa. El antígeno O se prueba con una suspensión bacteriana de una placa de agar , mientras que el antígeno H se prueba con una suspensión bacteriana de un caldo de cultivo. El esquema clasifica el serovar según su fórmula antigénica obtenida mediante reacciones de aglutinación. [8] Wattiau et al. han revisado métodos adicionales de serotipificación y metodologías alternativas de subtipificación. [23]
Estreptococo
Streptococcus pneumoniae tiene 93 serotipos capsulares. 91 de estos serotipos utilizan la vía de la enzima Wzy . La vía Wzy es utilizada por casi todas las bacterias grampositivas, por lactococos y estreptococos (exopolisáquidos), y también es responsable de las cápsulas de gramnegativos del grupo 1 y 4. [24]
Virus
Otros organismos
Muchos otros organismos se pueden clasificar mediante el reconocimiento por anticuerpos.
El patógeno de la malaria Plasmodium falciparum es conocido por sus numerosas variantes de antígenos de superficie. [25] Una determinada vacuna candidata está diseñada para cubrir todos estos serotipos . [26]
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enlaces externos
Base de datos de frecuencia de haplotipos y alelos HLA