En inmunología , la teoría de la selección clonal explica las funciones de las células del sistema inmunitario ( linfocitos ) en respuesta a antígenos específicos que invaden el cuerpo. El concepto fue introducido por el médico australiano Frank Macfarlane Burnet en 1957, en un intento de explicar la gran diversidad de anticuerpos formados durante el inicio de la respuesta inmunitaria . [1] [2] La teoría se ha convertido en el modelo ampliamente aceptado de cómo el sistema inmunitario humano responde a la infección y cómo se seleccionan ciertos tipos de linfocitos B y T para la destrucción de antígenos específicos . [3]
La teoría establece que en un grupo preexistente de linfocitos (tanto células B como T), un antígeno específico activa (es decir, selecciona) solo su célula contraespecífica, que luego induce a esa célula en particular a multiplicarse, produciendo clones idénticos para la producción de anticuerpos. Esta activación ocurre en órganos linfoides secundarios como el bazo y los ganglios linfáticos . [4] En resumen, la teoría es una explicación del mecanismo para la generación de diversidad de especificidad de anticuerpos. [5] La primera evidencia experimental llegó en 1958, cuando Gustav Nossal y Joshua Lederberg demostraron que una célula B siempre produce solo un anticuerpo. [6] La idea resultó ser la base de la inmunología molecular, especialmente en la inmunidad adaptativa . [7]
La teoría de la selección clonal se puede resumir en los cuatro principios siguientes:
En 1900, Paul Ehrlich propuso la llamada "teoría de la cadena lateral" para la producción de anticuerpos. Según ella, ciertas células presentan en su superficie diferentes " cadenas laterales " (es decir, anticuerpos unidos a la membrana) capaces de reaccionar con diferentes antígenos. Cuando hay un antígeno presente, se une a una cadena lateral correspondiente. Entonces, la célula deja de producir todas las demás cadenas laterales y comienza una síntesis y secreción intensiva de la cadena lateral que se une al antígeno en forma de anticuerpo soluble. Aunque distinta de la selección clonal, la idea de Ehrlich era una teoría de selección mucho más precisa que las instructivas teorías que dominaron la inmunología en las décadas siguientes.
En 1955, el inmunólogo danés Niels Jerne planteó la hipótesis de que ya existe una amplia gama de anticuerpos solubles en el suero antes de cualquier infección. La entrada de un antígeno en el cuerpo da como resultado la selección de un solo tipo de anticuerpo para que coincida con él. Esto supuestamente ocurre cuando ciertas células fagocitan los complejos inmunes y de alguna manera replican la estructura del anticuerpo para producir más. [8]
En 1957, David W. Talmage planteó la hipótesis de que los antígenos se unen a los anticuerpos en la superficie de las células productoras de anticuerpos y "sólo se seleccionan para la multiplicación aquellas células cuyo producto sintetizado tiene afinidad por el antígeno". La diferencia clave con la teoría de Ehrlich era que se suponía que cada célula sintetizaba sólo un tipo de anticuerpo. Después de la unión del antígeno, la célula prolifera y forma clones con anticuerpos idénticos.
Más tarde, en 1957, el inmunólogo australiano Frank Macfarlane Burnet publicó un artículo titulado "Una modificación de la teoría de Jerne sobre la producción de anticuerpos utilizando el concepto de selección clonal" en el bastante oscuro Australian Journal of Science . En él, Burnet amplió las ideas de Talmage y denominó la teoría resultante "teoría de la selección clonal". Formalizó aún más la teoría en su libro de 1959 The Clonal Selection Theory of Acquired Immunity . Explicó la memoria inmunológica como la clonación de dos tipos de linfocitos. Un clon actúa inmediatamente para combatir la infección, mientras que el otro es más duradero, permanece en el sistema inmunológico durante mucho tiempo y causa inmunidad a ese antígeno. Según la hipótesis de Burnet, entre los anticuerpos hay moléculas que probablemente pueden corresponder con diversos grados de precisión a todos, o prácticamente a todos, los determinantes antigénicos que se producen en el material biológico distintos de los característicos del propio cuerpo. Cada tipo de patrón es un producto específico de un clon de linfocitos y la esencia de la hipótesis es que cada célula tiene automáticamente disponibles en su superficie sitios reactivos representativos equivalentes a los de la globulina que produce. Cuando un antígeno entra en la sangre o en los fluidos tisulares se supone que se unirá a la superficie de cualquier linfocito portador de sitios reactivos que corresponden a uno de sus determinantes antigénicos. Entonces la célula se activa y experimenta una proliferación para producir una variedad de descendientes. De esta manera, se inicia la proliferación preferencial de todos aquellos clones cuyos sitios reactivos corresponden a los determinantes antigénicos sobre los antígenos presentes en el cuerpo. Los descendientes son capaces de liberación activa de anticuerpo soluble y linfocitos, las mismas funciones que las formas parentales. [5] [9]
En 1958, Gustav Nossal y Joshua Lederberg demostraron que una célula B siempre produce un solo anticuerpo, lo que fue la primera evidencia directa que apoyaba la teoría de la selección clonal. [6]
Burnet y Peter Medawar trabajaron juntos para comprender la tolerancia inmunológica , un fenómeno que también se explica por la selección clonal. Se trata de la capacidad del organismo de tolerar la introducción de células antes del desarrollo de una respuesta inmunitaria, siempre que ésta se produzca en una fase temprana del desarrollo del organismo. En el sistema inmunitario hay una gran cantidad de linfocitos, que van desde células que toleran el tejido propio hasta células que no lo hacen. Sin embargo, solo las células tolerantes al tejido propio sobreviven a la etapa embrionaria. Si se introduce tejido ajeno, los linfocitos que se desarrollan son los que incluyen los tejidos ajenos como tejido propio.
En 1959, Burnet propuso que, en determinadas circunstancias, se podrían trasplantar con éxito tejidos a receptores extraños. Este trabajo ha permitido comprender mucho mejor el sistema inmunitario y también ha permitido grandes avances en el trasplante de tejidos. Burnet y Medawar compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1960.
En 1974, Niels Kaj Jerne propuso que el sistema inmunitario funciona como una red regulada a través de interacciones entre las partes variables de los linfocitos y las moléculas secretadas por ellos. La teoría de la red inmunitaria se basa firmemente en el concepto de selección clonal. Jerne ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1984, en gran medida por sus contribuciones a la teoría de la red inmunitaria.
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