Los anticuerpos anti-ADN bicatenario (Anti-dsDNA) son un grupo de anticuerpos antinucleares (ANA) cuyo antígeno diana es el ADN bicatenario . En los laboratorios de diagnóstico se realizan de forma rutinaria análisis de sangre, como el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) y la inmunofluorescencia, para detectar anticuerpos anti-ADNbc. Son altamente diagnósticos del lupus eritematoso sistémico (LES) y están implicados en la patogénesis de la nefritis lúpica . [1] [2]
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 ADNbc fueron los primeros autoanticuerpos identificados en pacientes con LES. [5]
Aunque aún se desconoce el mecanismo exacto de generación de anticuerpos contra el ADNds, es probable que el ADN extracelular sea una de las causas de una respuesta inmune contra el ADNds. Existe una gran cantidad de 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 envía señales para la fagocitosis. En personas con LES y otros trastornos autoinmunes se cree que este proceso es defectuoso y causa un aumento en la muerte celular y/o una disminución en la tasa de eliminación de células muertas. [7]
Existe una mayor tasa de apoptosis en personas con LES y se han implicado varios cambios en genes y proteínas en los defectos de la apoptosis. Estos incluyen niveles elevados de Fas soluble y bcl-2 y polimorfismos en la muerte celular programada 1 y el factor de transcripción X1 relacionado con Runt . [7]
Las ampollas de 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 permitiendo una respuesta inmune. El componente amiloide P sérico es una proteína que se cree que ayuda en la eliminación de la cromatina producida por células apoptóticas y se ha demostrado (en ratones) que las deficiencias de esta proteína causan la formación espontánea de ANA. Los autoantígenos presentes en las ampollas de las células apoptóticas también son propensos a sufrir modificaciones, 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 antígeno para producir interferones tipo 1 . Esta citoquina 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 eucariótico activa estas células aún no está claro; sin embargo, se ha descubierto que las secuencias inmunogénicas de CpG activan las PDC o actúan como adyuvantes en la respuesta al ADN eucariótico. El ADN con motivo CpG actúa a través del receptor de reconocimiento de patrones , el receptor tipo peaje 9 , que se encuentra altamente expresado en PDC y células B. Luego, las células T auxiliares activan 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-ADNbc también se pueden producir mediante infección mediante un mecanismo conocido como mimetismo molecular . Tras la exposición a polisacáridos neumocócicos, en el lupus se producen anticuerpos de reacción cruzada entre el ADNds y los polisacáridos neumocócicos. [12] También se sabe que el virus de Epstein-Barr induce anticuerpos de ADNds, como se observa después de la inmunización de animales con epítopos EBNA-1 . [13]
Los anticuerpos anti-dsDNA también podrían crearse como consecuencia de la producción de anticuerpos contra otras proteínas dentro del nucleosoma . Los ratones que tienen células T dirigidas hacia el nucleosoma pueden provocar una respuesta a otros antígenos como el ADNds y las histonas mediante un mecanismo conocido como propagación de antígenos . Este efecto también puede ocurrir después de que una infección provoca la producción de autoanticuerpos contra otras estructuras dentro del núcleo. [13] [14]
Los anticuerpos anti-ADNbc son increíblemente específicos para el LES, y los estudios lo citan casi en un 100%, por lo que se utilizan en el diagnóstico del LES. Los títulos más altos de anticuerpos anti-ADNbc son más sugestivos de LES y se pueden encontrar títulos más bajos en personas sin la enfermedad. En contraste con la alta especificidad, se han observado estimaciones del 25 al 85% para la sensibilidad del anti-dsDNA en el LES. Por lo tanto, la presencia de anticuerpos anti-ADNbc sugiere LES; sin embargo, la ausencia de anticuerpos no descarta la enfermedad. [1]
Los niveles de anticuerpos anti-ADNbc fluctúan con la actividad de la enfermedad en el LES. Los aumentos en los títulos de anticuerpos pueden coincidir con un aumento de la actividad de la enfermedad o incluso precederlo. Por esta razón, los médicos controlan en serie los títulos para evaluar la progresión de la enfermedad. Los títulos se controlan con más frecuencia en los casos de lupus más activo que en los casos de lupus menos activo en intervalos de 1 a 3 meses y de 6 a 12 meses, respectivamente. [1]
Los anticuerpos anti-ADNds están altamente asociados con la glomerulonefritis en el LES, aunque algunos pacientes con títulos elevados de anticuerpos anti-ADNds no desarrollan enfermedad renal. Lo más probable es que esto se deba al hecho de que los anti-ADNds son una población heterogénea, de la cual se ha descubierto que algunos de ellos no son patógenos. Los anticuerpos anti-dsDNA pueden estar presentes en individuos normales; sin embargo, estos anticuerpos suelen ser del isotipo IgM de baja avidez . Por el contrario, los anticuerpos patógenos anti-ADNbc que se encuentran en el LES suelen ser de isotipo IgG y muestran una gran avidez por el ADNbc. [15] Un posible mecanismo para el anti-dsDNA y su papel en la nefritis es la formación de complejos inmunes que surgen por unión indirecta al ADN o nucleosomas que están adheridos a la membrana basal glomerular (GBM). Otro mecanismo es la unión directa de anticuerpos a antígenos de GBM como C1q , proteínas nucleosomales, sulfato de heparina o laminina , que pueden iniciar una respuesta inflamatoria activando el complemento. También pueden ser internalizados por determinadas moléculas de las células GBM y provocar cascadas inflamatorias, proliferación y alteración de las funciones celulares. [2] [16] [17]
Los pacientes con artritis reumatoide pueden desarrollar anticuerpos anti-ADNds, aunque normalmente están relacionados con el tratamiento. Las terapias biológicas anti-TNFα, como adalimumab , infliximab y etanercept , a menudo pueden inducir la producción de anticuerpos anti-ADNbc. Suelen ser de baja avidez y sólo son detectables de forma transitoria después del tratamiento. La presencia de estos anticuerpos puede inducir en algunos casos un síndrome similar al lupus. [18] [19]
La infección por patógenos virales puede inducir anticuerpos anti-ADNbc de forma transitoria. Se sabe que el virus de la inmunodeficiencia humana , el parvovirus B19 y el virus BK inducen estos anticuerpos. [20] [21]
Hay poca evidencia que respalde la asociación entre los anticuerpos anti-dsDNA y otras enfermedades. En ocasiones, las proteínas monoclonales producidas por pacientes con mieloma pueden ser anti-ADNbc. Además, algunos pacientes con hepatitis autoinmune tipo 1 producen anticuerpos anti-ADNbc. [22] [23]
Se pueden utilizar diversos formatos de ensayo para detectar y cuantificar anticuerpos anti-ADNbc, pero no existe un "estándar de oro" para fines de diagnóstico y la concordancia entre diferentes ensayos/métodos es baja. [24]
El ensayo de Farr se utiliza para cuantificar la cantidad de anticuerpos anti-ADNbc en suero . El sulfato de amonio se utiliza para precipitar los complejos antígeno-anticuerpo que se forman si el suero contiene anticuerpos contra el ADNbc. La cantidad de estos anticuerpos se determina utilizando ADNbc marcado radiactivamente. Aunque esta prueba es muy específica, tiene poca utilidad en laboratorios de diagnóstico de rutina debido a su laboriosidad y al uso de materiales radiactivos. El ensayo de Farr es una de las únicas pruebas disponibles que detecta anticuerpos de alta avidez (junto con Crithidia luciliae ) y también tiene la capacidad de detectar anticuerpos de cualquier isotipo. [15]
El ensayo de polietilenglicol (PEG) precipita complejos de ADN-anticuerpo, 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-ADNbc de alta y baja avidez. [25]
El tejido animal fue el primer sustrato para la detección inmunofluorescente de anticuerpos antinucleares y se utiliza desde finales de los años cincuenta. Se utilizan secciones de tejido de hígado y riñón de animales como ratas para identificar anticuerpos anti-ADNbc. Este sustrato ha sido reemplazado en gran medida por el uso de células HEp-2. [1]
Las células Hep-2, originalmente de origen carcinoma laríngeo, son en realidad una contaminación de células HeLa . [26] Se utilizan habitualmente en el diagnóstico de ANA en laboratorios de diagnóstico. Las células HEp-2 proporcionan una mayor capacidad para diferenciar patrones de ANA que las secciones animales, debido a los núcleos grandes y la alta tasa mitótica de la línea celular. Tras la incubación con suero que contiene anticuerpos anti-ADNbc y anticuerpos secundarios marcados con fluorescencia, se puede observar una tinción homogénea de los núcleos en interfase y una tinción cromosómica condensada de las células mitóticas. [27]
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-ADNbc. El cinetoplasto emite fluorescencia si el suero contiene anticuerpos anti-ADNbc de alta avidez. Esta prueba tiene una mayor especificidad que la EIA porque utiliza ADN sin procesar. El ADN procesado puede contener regiones de ADNss, lo que permite la detección de anticuerpos anti-ADNss, que pueden dar resultados falsos positivos. [1] [28]
EIA ( inmunoensayo enzimático ) detecta anticuerpos mediante una placa de microtitulación de poliestireno recubierta de ADN. El ADN utilizado en estos ensayos suele ser ADN ds recombinante o extracto de timo de ternera. [29] Tras la incubación con suero que contiene anticuerpos anti-ADNbc, los anticuerpos se unirán al ADN y luego se podrán visualizar utilizando anticuerpos secundarios ligados a enzimas. Este ensayo puede ser cuantitativo o semicuantitativo, lo que permite realizar estimaciones de los niveles de anticuerpos anti-ADNbc. Esta prueba puede producir falsos positivos debido a la contaminación del ssDNA a partir de dsDNA desnaturalizado. EIA detecta anticuerpos anti-ADNds de baja y alta avidez, aumentando su sensibilidad y reduciendo su especificidad. [1]
La citometría de flujo para la detección de ANA utiliza perlas 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 perlas y, en presencia de anticuerpos anti-ADNbc, o cualquier otro ANA, los anticuerpos se unirán y se utilizarán anticuerpos secundarios marcados con fluorescencia para la detección. Las perlas pasan a través de una celda de flujo que utiliza un láser para detectar la fluorescencia. [30] [31]
De manera similar al método de citometría de flujo para la detección de ANA, el MIA utiliza pocillos que contienen autoantígenos y perlas recubiertas de extracto HEp-2. Los juegos de perlas están recubiertos con autoantígenos específicos y pueden detectarse individualmente para permitir la identificación del autoanticuerpo particular. El análisis automatizado de la fluorescencia del pozo permite una detección rápida de autoanticuerpos. [30] [32]
Los microarrays son un método recientemente emergente para la detección de ANA. Los autoantígenos individuales se depositan en una serie de puntos sobre una superficie como el poliestireno. Una única matriz podría constar de cientos de autoantígenos para la detección simultánea de múltiples enfermedades autoinmunes. Si hay anticuerpos anti-ADNbc, la incubación del suero y la micromatriz permiten la unión y los puntos se pueden visualizar utilizando un anticuerpo anti-IgG marcado con fluorescencia. [33]
Como resultado de la naturaleza altamente específica de los anticuerpos, se pueden diseñar para atacar y unirse a motivos clave. Estos motivos pueden ser características clave dentro de la patogénesis de enfermedades particulares, por ejemplo, el virus del papiloma humano . [34]