La serotipificación desempeña a menudo un papel esencial en la determinación de especies y subespecies. Por ejemplo, se ha determinado que el género de bacterias Salmonella tiene más de 2600 serotipos. Vibrio cholerae , la especie de bacteria que causa el cólera , tiene más de 200 serotipos, según los antígenos celulares. Se ha observado que solo dos de ellos producen la potente enterotoxina que provoca el cólera: O1 y O139. [ cita requerida ]
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 antes se describía como HLA-A9 ahora se subdivide en dos serotipos más específicos ("antígenos divididos"), HLA-A23 y HLA-A24 . Como resultado, 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, incluida Streptococcus pneumoniae , muestran la reacción de Quellung visible bajo un microscopio. [7] Otras, como Shigella (y E. coli ) y Salmonella, se detectan tradicionalmente utilizando una prueba de aglutinación en portaobjetos. [6] [8] Los tipos de HLA se determinaban originalmente con la prueba de fijación del complemento . [9] Los procedimientos más nuevos incluyen la prueba de fijación de látex y varios otros inmunoensayos .
La "serotipificación molecular" se refiere a métodos que reemplazan la prueba basada en anticuerpos por una prueba basada en la secuencia de ácidos nucleicos , por lo que en realidad es una especie de genotipificación . Al analizar qué alelo(s) definidores de antígenos de superficie están presentes, estos métodos pueden producir resultados más rápidos. Sin embargo, sus resultados pueden no siempre coincidir con la serotipificación tradicional, ya que pueden no tener en cuenta los factores que afectan la expresión de los genes determinantes de antígenos. [10] [11]
El sistema inmunológico es capaz de discernir si una célula es "propia" o "no propia" según su serotipo. 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 que se determinan como no propias suelen ser reconocidas por el sistema inmunológico como extrañas, lo que provoca una respuesta inmunitaria, 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 seres humanos genéticamente no idénticos a menudo inducen una respuesta inmunitaria problemática en el receptor, lo que lleva al rechazo del trasplante . En algunas situaciones, este efecto se puede reducir serotipificando tanto al receptor como a los posibles donantes para determinar la compatibilidad HLA más cercana. [12]
Antígenos leucocitarios humanos
Bacteria
La mayoría de las bacterias producen sustancias antigénicas en la superficie exterior que pueden distinguirse mediante serotipificación.
Casi todas las especies de bacterias gramnegativas 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 ser causada por diferencias genéticas en la vía biosintética o el transportador utilizado para mover los bloques de construcción al exterior de la célula. [13]
Los flagelos de las bacterias móviles se denominan antígeno H en la serotipificación. Las diferencias genéticas mínimas en los componentes de los flagelos dan lugar a variaciones detectables mediante anticuerpos. [14]
Algunas bacterias producen una cápsula de polisacárido , llamada antígeno K en la serotipificación. [15]
Los antígenos LPS (O) y de la cápsula (K) son en sí mismos factores de patogenicidad importantes . [6] [15]
Algunos antígenos son invariables dentro de un grupo taxonómico. La presencia de estos antígenos no sería útil para la clasificación a un nivel inferior al de especie, pero podría informar la identificación. Un ejemplo es el antígeno común enterobacteriano (ECA), universal para todas las Enterobacterales . [16]
E. coli
E. coli tiene 187 posibles antígenos O (6 posteriormente eliminados de la lista, 3 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
Las Shigella se clasifican únicamente por su antígeno O, ya que no son móviles y no producen flagelos. Entre 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 serotipos de Salmonella . Hasta la fecha, se han identificado más de 2600 serotipos diferentes. [21] Un serotipo de Salmonella se determina por la combinación única de reacciones de los antígenos de 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 los 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 en función de su fórmula antigénica obtenida mediante reacciones de aglutinación. [8] Wattiau et al. [23] han revisado métodos de serotipificación adicionales y metodologías de subtipificación alternativas.
Estreptococo
Streptococcus pneumoniae tiene 93 serotipos capsulares. 91 de estos serotipos utilizan la vía enzimática Wzy . La vía Wzy es utilizada por casi todas las bacterias grampositivas, por lactococos y estreptococos (exopolisacáridos), y también es responsable de las cápsulas de los grupos gramnegativos 1 y 4. [24]
Virus
Otros organismos
Muchos otros organismos pueden clasificarse mediante el reconocimiento por anticuerpos.
El patógeno de la malaria Plasmodium falciparum es conocido por sus numerosas variantes de antígenos de superficie. [25] Se ha diseñado una vacuna candidata específica para cubrir todos estos serotipos . [26]
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Enlaces externos
Base de datos de frecuencias de alelos y haplotipos de HLA
