Los anticuerpos anti-ADN de doble cadena (Anti-dsDNA) son un grupo de anticuerpos antinucleares (ANA) cuyo antígeno diana es el ADN de doble cadena . Los análisis de sangre, como el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) y la inmunofluorescencia, se realizan de forma rutinaria para detectar anticuerpos anti-dsDNA en los laboratorios de diagnóstico. 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 las células 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 dsADN fueron los primeros autoanticuerpos que se identificaron en pacientes con LES. [5]
Aunque todavía se desconoce el mecanismo exacto de generación de anticuerpos contra el dsADN, es probable que el ADN extracelular sea una de las causas de la respuesta inmunitaria contra el dsADN. Hay muchas pruebas que respaldan 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 las personas con LES y otros trastornos autoinmunes, se cree que este proceso es defectuoso, lo que provoca un aumento de la muerte celular y/o una disminución de la tasa de eliminación de células muertas. [7]
En las personas con LES, la tasa de apoptosis es mayor y se han relacionado varios cambios en genes y proteínas con los defectos de la apoptosis, como el aumento de los niveles de Fas soluble y bcl-2 y los polimorfismos en el factor de transcripción X1 relacionado con runt y muerte celular programada 1. [ 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 en la circulación, lo que permite una respuesta inmunitaria. El componente P amiloide sérico es una proteína que se cree que ayuda a la depuración de la cromatina producida por las células apoptóticas y se ha demostrado que las deficiencias de esta proteína (en ratones) causan la formación espontánea de ANA. Los autoantígenos presentes en las ampollas de las células apoptóticas también son propensos a la modificación, 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 inmunitaria, el ADN debe activar una célula presentadora de antígeno para producir interferones tipo 1. Esta citocina 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 eucariota activa estas células aún no está claro; sin embargo, se ha descubierto que las secuencias CpG inmunogénicas activan las PDC o actúan como adyuvantes en la respuesta al ADN eucariota. El ADN con motivos CpG actúa a través del receptor de reconocimiento de patrones , el receptor tipo Toll 9 , que se encuentra altamente expresado en las PDC y las células B. Las células T colaboradoras luego 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-dsADN también pueden producirse a través de una infección mediante un mecanismo conocido como mimetismo molecular . Tras la exposición a polisacáridos neumocócicos, se producen anticuerpos reactivos cruzados entre el dsADN y los polisacáridos neumocócicos en el lupus. [12] También se sabe que el virus de Epstein-Barr induce anticuerpos anti-dsADN, como se observó después de la inmunización de animales con epítopos EBNA-1 . [13]
Los anticuerpos anti-dsADN también pueden crearse de manera secundaria a 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 dsADN y la histona a través de un mecanismo conocido como propagación de antígenos . Este efecto también puede ocurrir después de que una infección provoque la producción de autoanticuerpos contra otras estructuras dentro del núcleo. [13] [14]
Los anticuerpos anti-dsDNA son increíblemente específicos para el LES, con estudios que citan casi el 100%, y por lo tanto se utilizan en el diagnóstico del LES. Los títulos más altos de anticuerpos anti-dsDNA 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 de 25-85% para la sensibilidad de los anticuerpos anti-dsDNA en el LES. Por lo tanto, la presencia de anticuerpos anti-dsDNA es sugestiva de LES, sin embargo, la ausencia de los anticuerpos no descarta la enfermedad. [1]
Los niveles de anticuerpos anti-dsDNA circulantes fluctúan con la actividad de la enfermedad en el LES. Los aumentos en los títulos de anticuerpos pueden coincidir con, o incluso preceder a, un aumento de la actividad de la enfermedad. Por este motivo, los médicos controlan los títulos en serie para evaluar la progresión de la enfermedad. Los títulos se controlan con mayor frecuencia en los casos de lupus más activo que en los de lupus menos activo a intervalos de 1 a 3 meses y de 6 a 12 meses, respectivamente. [1]
Los anticuerpos anti-dsDNA están altamente asociados con la glomerulonefritis en el LES, aunque algunos pacientes con altos títulos de anticuerpos anti-dsDNA no desarrollan enfermedad renal. Esto se debe probablemente al hecho de que los anti-dsDNA son una población heterogénea, algunos de los cuales han demostrado no ser patógenos. Los anticuerpos anti-dsDNA pueden estar presentes en individuos normales, sin embargo, estos anticuerpos son generalmente del isotipo IgM de baja avidez . En contraste, los anticuerpos anti-dsDNA patógenos encontrados en el LES son generalmente del isotipo IgG y muestran alta avidez por el dsDNA. [15] Un posible mecanismo para los 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 (MBG). Otro mecanismo es la unión directa de anticuerpos a antígenos del GBM como C1q , proteínas nucleosomales, sulfato de heparina o laminina , que pueden iniciar una respuesta inflamatoria activando el complemento. También pueden ser internalizados por ciertas moléculas en las células del GBM y causar cascadas inflamatorias, proliferación y alteración de las funciones celulares. [2] [16] [17]
Los pacientes con artritis reumatoide pueden desarrollar anticuerpos anti-dsADN, aunque estos suelen estar relacionados con el tratamiento. Las terapias biológicas anti-TNFα, como adalimumab , infliximab y etanercept , a menudo pueden inducir la producción de anticuerpos anti-dsADN. Suelen ser de baja avidez y solo son detectables transitoriamente después del tratamiento. La presencia de estos anticuerpos puede inducir un síndrome similar al lupus en algunos casos. [18] [19]
La infección con patógenos virales puede inducir anticuerpos anti-dsADN 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-dsADN y otras enfermedades. Ocasionalmente, las proteínas monoclonales producidas por pacientes con mieloma pueden ser anti-dsADN. Además, algunos pacientes con hepatitis autoinmune tipo 1 producen anticuerpos anti-dsADN. [22] [23]
Se puede utilizar una variedad de formatos de ensayo para detectar y cuantificar anticuerpos anti-dsADN, 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-dsDNA en suero . El sulfato de amonio se utiliza para precipitar los complejos antígeno-anticuerpo que se forman si el suero contiene anticuerpos contra dsDNA. La cantidad de estos anticuerpos se determina utilizando dsDNA marcado radiactivamente. Aunque esta prueba es muy específica, es de poca utilidad en los 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 anticuerpos y ADN, de manera similar al ensayo de Farr. Sin embargo, a diferencia de este último, no disocia los complejos de anticuerpos de baja avidez, lo que permite la detección de anticuerpos anti-dsADN de alta y baja avidez. [25]
El tejido animal fue el primer sustrato para la detección inmunofluorescente de anticuerpos antinucleares y se ha utilizado desde finales de la década de 1950. Se utilizan secciones de tejido hepático y renal de animales como ratas para identificar anticuerpos anti-dsADN. Este sustrato ha sido reemplazado en gran medida por el uso de células HEp-2. [1]
Las células Hep-2, originarias del carcinoma laríngeo, son en realidad una contaminación de las células HeLa . [26] Se utilizan rutinariamente en el diagnóstico de ANA en los 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-dsADN 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 hemoflageladocon un orgánulo conocido como cinetoplasto . Este orgánulo contiene una alta concentración de ADN circular sin antígenos nucleares reconocibles, lo que permite la detección confiable de anticuerpos anti-dsADN. El cinetoplasto emite fluorescencia si el suero contiene anticuerpos anti-dsADN de alta avidez. Esta prueba tiene una mayor especificidad que el EIA porque utiliza ADN sin procesar. El ADN procesado puede contener regiones de ssADN, lo que permite la detección de anticuerpos anti-ssADN, que pueden dar resultados falsos positivos. [1] [28]
El EIA ( inmunoensayo enzimático ) detecta anticuerpos utilizando una microplaca de poliestireno recubierta de ADN. El ADN utilizado en estos ensayos suele ser dsDNA recombinante o de extracto de timo de ternera. [29] Tras la incubación con suero que contiene anticuerpos anti-dsDNA, los anticuerpos se unirán al ADN y luego podrán visualizarse utilizando anticuerpos secundarios ligados a enzimas. Este ensayo puede ser cuantitativo o semicuantitativo, lo que permite realizar estimaciones de los niveles de anticuerpos anti-dsDNA. Esta prueba puede producir falsos positivos debido a la contaminación del ssDNA con dsDNA desnaturalizado. El EIA detecta anticuerpos anti-dsDNA de avidez baja y alta, lo que aumenta su sensibilidad y reduce 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-dsDNA o cualquier otro ANA, los anticuerpos se unirán y se utilizarán anticuerpos secundarios marcados con fluorescencia para la detección. Las perlas se 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 con extracto de HEp-2. Los conjuntos de perlas están recubiertos con autoantígenos específicos y se pueden detectar individualmente para permitir la identificación del autoanticuerpo en particular. El análisis automatizado de la fluorescencia de los pocillos permite la detección rápida de autoanticuerpos. [30] [32]
Los microarrays son un método emergente para la detección de ANA. Los autoantígenos individuales se depositan en una matriz 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-dsADN presentes, la incubación del suero y el microarray permiten la unión y los puntos pueden visualizarse luego utilizando un anticuerpo anti-IgG marcado con fluorescencia. [33]
Como resultado de la naturaleza altamente específica de los anticuerpos, se los puede diseñar para que se orienten a motivos clave y se unan a ellos. Estos motivos pueden ser características clave dentro de la patogénesis de enfermedades particulares, por ejemplo, el virus del papiloma humano . [34]