Principio inmunológico

Los métodos inmunológicos están siendo omnipresentes, debido a su facilidad para detectar prácticamente lo que sea, su amplia variedad de configuraciones permiten la posibilidad de ser una simple prueba rápida, un POTC e incluso automatizarlos.

La tecnología antígeno – anticuerpo

Una sustancia capaz de desarrollar una respuesta inmune es lo que conocemos como antígeno, y esa respuesta inmune se puede materializar como un anticuerpo.

Cada anticuerpo tiene una especificidad única con un determinado determinante antigénico, que corresponde a la por porción específica de ese antígeno que desarrollo la respuesta inmune. Esta vinculo se materializa en forma de unión.

La unión, aunque no es covalente, es bastante fuerte, determinada por fuerzas débiles como de Van Der Waals, puentes de hidrógeno, electrostáticas e hidrofóbicas.

Estas características permiten que un antígeno se una a un anticuerpo, y que esa unión sea lo suficientemente fuerte, como para que se mantenga a lo largo del tiempo y resista otras reacciones químicas que puedan ser llevadas en el medio de reacción, se pueden aprovechar para medir alguno de los dos componentes.

Tanto el anticuerpo como el antígeno también pueden ser fijados a una superficie o partícula, permitiendo así localizar la reacción en un pozo o cubeta de reacción.

Otra particularidad, es que el anticuerpo, en el sentido contrario a la zona de unión al antígeno (zona de alta variabilidad), presente una zona constante, específica para el tipo de inmunoglobulina (IgG, IgM, IgA), lo que permite que esta se comporte a su vez como antígeno, para que pueda ser reconocida por otro anticuerpo, y así aumentar la posibilidades de detección, que conocemos como sensibilidad.

En definitiva la reacción inmune permite una unión única entre dos compuestos, el antígeno y el anticuerpo.

Aprovechando estas características, ¿por qué no desarrollar un sistema de medición?

Ensayo inmunológico

En 1960 Yalow RS y Berson SA, crearon un sistema de medición de la insulina basado en la competición de la insulina de la muestra con una insulina marcada con un isótopo radioactivo (I¹³¹), por la unión con un anticuerpo anti insulina. Lo que marcó el inicio del radioinmunoensayo.

La misma idea, pero en vez de emplear un compuesto radioactivo, se emplea una enzima y se revela ante la presencia de un sustrato que genera un producto cromógeno, fue lo que desarrollaron y publicaron de forma simultánea en 1971 Engvall E, Perlmann P y van Weemen BK, Schuurs AHWM.

Cada uno bautizo la metodología a su manera, pero el nombre que empleamos actualmente es el de ELISA, acronimo de Enzyme-linked immunosorbent assay o ensayo por inmunoadsorción ligado a enzima.

Principio inmunológico

La forma más sencilla de comprender el principio inmunológico es mediante un ensayo de tipo directo, en el que un antígeno que se quiere medir se enfrenta a un anticuerpo marcado con un isotopo radioactivo (radioinmunoensayo) o conjugado con una enzima (ELISA).

También es posible conjugar el antígeno, y configurar el sistema de medición de diversas formas, con el fin de poder demostrar la presencia de un determinado antígeno o anticuerpo. Y aprovechando la intensidad del producto final, medir su cantidad.

Con el tiempo se aprovecho la tecnología antígeno – anticuerpo, y se le fueron aplicando otras modificaciones, por ejemplo anticuerpos unidos a partículas de látex para poner en evidencia la reacción, y así tenemos las técnicas de aglutinación en partículas de látex e inmunoturbidimetría con partículas de látex.

Aprovechar los antígenos del eritrocito, poner de manifiesto la reacción en lo que conocemos como inmunoaglutinación.

También se incorporo compuestos fluorescentes como sistema revelador, la llama inmunofluorescencia. Esto abrió la ventana a la automatización plena, y la llegada de los instrumento para detectar poblaciones de leucocitos.

En las últimas décadas se sustituyó la enzima por un compuesto capaz de emitir luz al ser sometido a una reacción química y surge así la quimioluminiscencia, que al acoplarlo a un anticuerpo o antígeno tenemos la inmunoquimioluminiscencia (CLIA), un principio muy común hoy en día en los más avanzados instrumentos de química sanguínea.

Importancia de conocer los principios

Para nosotros, como profesionales del laboratorio clínico es fundamental entender su principio y configuración ya que ello nos permite:

• Cumplir con la estandarización propuesta por el fabricante de una manera razona,
• Ejecutar un adecuado control, y comprender las posibles causas de un estado de fuera de control para corregirlo,
• Conocer las fortalezas de la metodología, que suelen ser muy promocionadas,
• Pero sobre todo las debilidades, muchas dadas por interferentes u otros factores que afectan la sensibilidad y especificidad del sistema analítico.

La resiliencia del ELISA

El ELISA fue el sustituto bioseguro del radioinmunoensayo y se ha convertido en el abuelo de las técnicas inmunológicas. Eso si, un abuelo que aún se mantiene activo, de hecho muy activo, debido a su simplicidad y relativamente bajo equipamiento necesario para ejecutarlo.

Junto a la amplia variedad de kits para detectar prácticamente lo que sea, porque partiendo del principio que cualquier analito se puede comportar como antígeno, se puede fabricar un anticuerpo.

Ahora si invertimos los papeles, podemos tener un sistema de detección basado en el antígeno, para demostrar un anticuerpo, producto de una respuesta inmune a un agente infeccioso o un desequilibro del sistema inmunológico.

Existen muchas variaciones o mejor dicho configuraciones posibles para detectar o cuantificar una infinidad de analitos, con los diferentes métodos inmunológicos existente. Por ello comprender el ELISA, es la base de todos los hijos y nietos de pruebas inmunológicas que existen.

Si realizas ELISA como parte de tus análisis, y quieres perfeccionar tu practica profesional, te tengo un plan de mejoramiento completo, donde te brindo las herramientas para que lo logres.

Saludos
Alfredo Gallardo Acevedo
17 de agosto de 2023

Bibliografía:

Yalow RS, Berson SA. Immunoassay of endogenous plasma insulin in man. Clin Invest 1960;39:1157–75.

Engvall E, Perlmann P. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Quantitative assay of immunoglobulin G. mmunochemistry 1971;8:871– 4.

van Weemen BK, Schuurs AHWM. Immunoassay using antigenenzyme conjugates. FEBS Letts 1971;15:232– 6.