Envoltura quimica del mycobacterium tuberculosis
Gracias a los componentes glicosilados de la envoltura de Mycobacterium tuberculosis es de gran importancia en la inmunopatogénesis de la tuberculosis. Permiten l: adhesión, penetración y persistencia de la micobacteria en el macrófago; de igual manera, participan en los mecanismos de activación de estas células y la producción de citocinas relevantes durante la respuesta inmune.

CARACTERÍSTICAS DE LA ENVOLTURALa envoltura de Mycobacterium tuberculosis es una estructura compleja, constituida por cápsula, pared celular y membrana plasmática12.
La cápsula: Capa externa de la envoltura de las micobacterias sirve de protección contra múltiples factores externos. Por tanto, tiene una interacción directa con los elementos de la respuesta inmune11. Entre los principales componentes se encuentran el ácido micólico y glicolípidos; estos glicolípidos junto con algunas proteínas son responsables de las características antigénicas de la bacteria12,13.
La pared micobacteriana se localiza por debajo de la cápsula separada por un espacio periplásmico, posee elevado contenido en lípidos que le da la característica de ser hidrofóbica y la hace refractaria al ataque por hidrólisis enzimática9. Es una efectiva barrera frente a muchos de los agentes antimicrobianos convencionales12 y está constituida por el complejo macromolecular formado por ácidos micólicos–arabinogalactano–peptidoglucano (mAGP)14.
Los ácidos micólicos :Acidos grasos complejos de gran importancia taxonómico tienen de 70–80 carbonos y se les atribuye el carácter hidrofóbico de la envoltura13.
La membrana celular tiene características biológicas y bioquímicas de cualquier membrana, aunque en las micobacterias los derivados de los fosfolípidos se caracterizan por estar altamente glicosilados dando lugar a moléculas como la lipoarabinomanana (LAM), que tienen un papel fundamental en la patogénesis de la tuberculosis12 .

ESTRUCTURA QUIMICA DE LA ENVOLTURA CELULAR DEL MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS
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El denominado antígeno 60 (Ag 60):
Complejo proteico-lipopolisacárido originario del citoplasma y de la membrana celular de: M. tuberculosis. M. bovis y otras micobacterias.
Las proteínas del Mycobacterium le da la característica de ser antigénica; ciento cincuenta de sus 1000 proteínas han sido caracterizadas15. Las predominantes han sido aisladas, caracterizadas y copiadas por síntesis química o sus genes han sido insertados en huéspedes como Escherichia coli, para la reproducción en gran escala de proteínas recombinantes19. Para su estudio se han agrupado en cuatro grupos de acuerdo a su función, secuencia y características físico químicas:
a) Primer grupo: Formado por proteínas de stress térmico, son un grupo de polipéptidos esencialmente citoplasmáticos, que aumentan su síntesis frente a estímulos estresantes como los cambios en la temperatura, el incremento de daño oxidativo y la disminución de nutrientes; esta respuesta probablemente proteja a la micobacteria durante situaciones adversas, manteniendo la conformación funcional de proteínas esenciales y asistiendo en la reducción de proteínas desnaturalizadas.
Se agrupan en familias dependiendo del peso molecular: hsp65 kDa o GroEL, hsp 10 kDa o GroES, hsp 70 kDa o DnaK, hsp 90 kDa, hsp 16 kDa entre otras. Estas proteínas están presentes en células procarióticas como eucarióticas; se conoce que están altamente conservadas dentro y a través de las especies, lo que ha llevado a plantear la hipótesis de que la respuesta de las células T a determinantes compartidos de las hsp propias y las del Mycobacterium tuberculosis tienen un papel importante en el desarrollo de las enfermedades autoinmunes4, 15, 20, 21, ,22, 23, 24, 25, 26, 27.
b) Segundo Grupo: Son lipoproteínas, incluye a las de 19 kDa, 26 kDa, 27 kDa y 38 kDa, constitutivas de la pared celular pero pueden ser encontradas en el citoplasma, las de 19 y 38 kDa son las más importantes. Estas lipoproteínas están involucradas en la inducción de respuestas humoral y celular, en especial de la respuesta de las células T de memoria invitro, y tienen un papel funcional en el transporte de nutrientes a través de la pared celular28,29.
c) Tercer Grupo: Proteínas secretorias, están constituidas especialmente por proteínas de 15, 18, 23, 26, 27, 30, 31, 31.5 y 41 kDa, algunas forman el complejo 85 que es el mayor constituyente del sobrenadante de los cultivos del Mycobacterium tuberculosis30, 31, 32.
d) Cuarto grupo: Constituido por las enzimas, la L-alanina deshidrogenasa de 40 kDa y la superóxidodismutasa de 23 kDa. Estas se involucran en el mecanismo de defensa del bacilo dentro de los macrófagos.
Se cree que el antígeno o epítopo estimula las respuestas de las células T; la mayoría de los antígenos micobacterianos son citados timodependientes debido a que necesitan de la participación de los linfocitos T cooperadores para generar suficientes respuestas humorales33.
El Mycobacterium presenta 30 diferentes sustancias antigénicas que son capaces de despertar reacciones de hipersensibilidad con destrucción celular34.
El antígeno 38 kDa antes conocido como antígeno 78: Es una proteína de 38,000 daltones, que se ha identificado como una de las de más alta especificidad para la detección de la enfermedad. La secuencia de aminoácidos de la proteína 38 kDa posee un 30% de homología con una proteína (PhoS) relacionada con la fijación y el transporte de fósforo en Eschericia coli, la cual se incrementa durante la disminución de fosfato en el citoplasma.
Además antígeno 38 kDa de la micobacteria tiene diferentes epítopes localizado en la porción central de la molécula y en el carboxilo terminal, los cuales son capaces de inducir la proliferación de clones de células T específicos para M. tuberculosis. Una respuesta humoral excesiva al 38 kDa parece tener significado patogénico 11, 33, 35. La glicoproteína 38 kDa es una molécula blanco para los CD8. La inmunodominancia del 38 kDa en las reacciones son mediadas por anticuerpos y células T se basa en su localización extracelular.
Por lo tanto los anticuerpos encaminados contra la proteína 38 kDa se muestran en un alto porcentaje de pacientes con Tuberculosis y con una alta especificidad para la enfermedad activa35, 36. La mayoría de pacientes produce anticuerpos contra la proteína 38 kDa, en cambio en las personas sanas no se encuentran.
Demostraciones Resientes
Se demostró que con los ratones a quienes se les aplicaba en el experimento la vacuna DNA de 38kDa; eran inducidos a una inmunidad protectora en ratones vacunados que se exponen a bacilos tuberculosos virulentos. Este anticuerpo se une al antígeno encontrado en M. tuberculosis y en BCG de M. bovis, no produce una reacción visible con otros sueros, por lo que el antígeno de 38 kDa parece ser serológicamente específico.
El antígeno 16 kDa es una proteína de superficie, el más potente inmunógeno, herramienta de gran valor en el estudio del Mycobacterium, puesto que es altamente específico. Se considera que está en la parte externa de la pared celular por lo tanto esta proteína es probablemente periférica asociada con la membrana4, 42 . Forma un complejo de 9 subunidades específicas con una masa total calculada de 144.9 kDa.
Cuando hay infección por M. tuberculosis, la respuesta al óxido nitroso (NO) aumenta la síntesis del homólogo alfa cristalino sHsp 16, que es una proteína mayor de M tuberculosis producida por la exposición a intermediarios de nitrógeno reactivos37, 43, 44. El antígeno de 16 kDa es un antígeno inmunodominante con valor serodiagnóstico, lleva los epítopes restringidos al bacilo tuberculoso.
La apariencia de la proteína 16 kDa se eleva en casos de enfermedad activa o cuando se ha desarrollado una recaída o el bacilo se ha vuelto resistente a los fármacos, disminuye en caso de que exista una respuesta adecuada al tratamiento. Los anticuerpos contra 16 kDa podrían elevarse en respuesta a la infección aún sin que la tuberculosis sea clínicamente aparente, por lo que se considera como un marcador temprano de enfermedad, además de que puede utilizarse también en el diagnóstico de la enfermedad en los niños.
El denominado antígeno 60 (Ag 60):
Complejo proteico-lipopolisacárido originario del citoplasma y de la membrana celular de: M. tuberculosis. M. bovis y otras micobacterias.
Las proteínas del Mycobacterium le da la característica de ser antigénica; ciento cincuenta de sus 1000 proteínas han sido caracterizadas15. Las predominantes han sido aisladas, caracterizadas y copiadas por síntesis química o sus genes han sido insertados en huéspedes como Escherichia coli, para la reproducción en gran escala de proteínas recombinantes19. Para su estudio se han agrupado en cuatro grupos de acuerdo a su función, secuencia y características físico químicas:
a) Primer grupo: Formado por proteínas de stress térmico, son un grupo de polipéptidos esencialmente citoplasmáticos, que aumentan su síntesis frente a estímulos estresantes como los cambios en la temperatura, el incremento de daño oxidativo y la disminución de nutrientes; esta respuesta probablemente proteja a la micobacteria durante situaciones adversas, manteniendo la conformación funcional de proteínas esenciales y asistiendo en la reducción de proteínas desnaturalizadas.
Se agrupan en familias dependiendo del peso molecular: hsp65 kDa o GroEL, hsp 10 kDa o GroES, hsp 70 kDa o DnaK, hsp 90 kDa, hsp 16 kDa entre otras. Estas proteínas están presentes en células procarióticas como eucarióticas; se conoce que están altamente conservadas dentro y a través de las especies, lo que ha llevado a plantear la hipótesis de que la respuesta de las células T a determinantes compartidos de las hsp propias y las del Mycobacterium tuberculosis tienen un papel importante en el desarrollo de las enfermedades autoinmunes4, 15, 20, 21, ,22, 23, 24, 25, 26, 27.
b) Segundo Grupo: Son lipoproteínas, incluye a las de 19 kDa, 26 kDa, 27 kDa y 38 kDa, constitutivas de la pared celular pero pueden ser encontradas en el citoplasma, las de 19 y 38 kDa son las más importantes. Estas lipoproteínas están involucradas en la inducción de respuestas humoral y celular, en especial de la respuesta de las células T de memoria invitro, y tienen un papel funcional en el transporte de nutrientes a través de la pared celular28,29.
c) Tercer Grupo: Proteínas secretorias, están constituidas especialmente por proteínas de 15, 18, 23, 26, 27, 30, 31, 31.5 y 41 kDa, algunas forman el complejo 85 que es el mayor constituyente del sobrenadante de los cultivos del Mycobacterium tuberculosis30, 31, 32.
d) Cuarto grupo: Constituido por las enzimas, la L-alanina deshidrogenasa de 40 kDa y la superóxidodismutasa de 23 kDa. Estas se involucran en el mecanismo de defensa del bacilo dentro de los macrófagos.
Se cree que el antígeno o epítopo estimula las respuestas de las células T; la mayoría de los antígenos micobacterianos son citados timodependientes debido a que necesitan de la participación de los linfocitos T cooperadores para generar suficientes respuestas humorales33.
El Mycobacterium presenta 30 diferentes sustancias antigénicas que son capaces de despertar reacciones de hipersensibilidad con destrucción celular34.
El antígeno 38 kDa antes conocido como antígeno 78: Es una proteína de 38,000 daltones, que se ha identificado como una de las de más alta especificidad para la detección de la enfermedad. La secuencia de aminoácidos de la proteína 38 kDa posee un 30% de homología con una proteína (PhoS) relacionada con la fijación y el transporte de fósforo en Eschericia coli, la cual se incrementa durante la disminución de fosfato en el citoplasma.
Además antígeno 38 kDa de la micobacteria tiene diferentes epítopes localizado en la porción central de la molécula y en el carboxilo terminal, los cuales son capaces de inducir la proliferación de clones de células T específicos para M. tuberculosis. Una respuesta humoral excesiva al 38 kDa parece tener significado patogénico 11, 33, 35. La glicoproteína 38 kDa es una molécula blanco para los CD8. La inmunodominancia del 38 kDa en las reacciones son mediadas por anticuerpos y células T se basa en su localización extracelular.
Por lo tanto los anticuerpos encaminados contra la proteína 38 kDa se muestran en un alto porcentaje de pacientes con Tuberculosis y con una alta especificidad para la enfermedad activa35, 36. La mayoría de pacientes produce anticuerpos contra la proteína 38 kDa, en cambio en las personas sanas no se encuentran.
Demostraciones Resientes
Se demostró que con los ratones a quienes se les aplicaba en el experimento la vacuna DNA de 38kDa; eran inducidos a una inmunidad protectora en ratones vacunados que se exponen a bacilos tuberculosos virulentos. Este anticuerpo se une al antígeno encontrado en M. tuberculosis y en BCG de M. bovis, no produce una reacción visible con otros sueros, por lo que el antígeno de 38 kDa parece ser serológicamente específico.
El antígeno 16 kDa es una proteína de superficie, el más potente inmunógeno, herramienta de gran valor en el estudio del Mycobacterium, puesto que es altamente específico. Se considera que está en la parte externa de la pared celular por lo tanto esta proteína es probablemente periférica asociada con la membrana4, 42 . Forma un complejo de 9 subunidades específicas con una masa total calculada de 144.9 kDa.
Cuando hay infección por M. tuberculosis, la respuesta al óxido nitroso (NO) aumenta la síntesis del homólogo alfa cristalino sHsp 16, que es una proteína mayor de M tuberculosis producida por la exposición a intermediarios de nitrógeno reactivos37, 43, 44. El antígeno de 16 kDa es un antígeno inmunodominante con valor serodiagnóstico, lleva los epítopes restringidos al bacilo tuberculoso.
La apariencia de la proteína 16 kDa se eleva en casos de enfermedad activa o cuando se ha desarrollado una recaída o el bacilo se ha vuelto resistente a los fármacos, disminuye en caso de que exista una respuesta adecuada al tratamiento. Los anticuerpos contra 16 kDa podrían elevarse en respuesta a la infección aún sin que la tuberculosis sea clínicamente aparente, por lo que se considera como un marcador temprano de enfermedad, además de que puede utilizarse también en el diagnóstico de la enfermedad en los niños.