Adyuvantes inmunológicos

RESUMEN

Descriptores DeCS: ADYUVANTES INMUNOLOGICOS; VETERINARIA EN SALUD PUBLICA.
 

Las sustancias inmunomoduladoras constituyen una familia muy heterogénea si se toman en consideración su origen, naturaleza química y actividad biológica específca.¹ Dentro de ellas ocupan un lugar muy importante los agentes inmunopotenciadores, a los cuales se les atribuyen 2 funciones fundamentales: la estimulación de la resistencia no específica del huésped contra las enfermedades infecciosas y el cáncer; y, por otra parte, la potenciación de la inmunogenicidad de las vacunas comerciales y de la respuesta de los animales de laboratorio durante la inmunización experimental con vistas a la producción de antisueros.² Los avances experimentados en la última década en la síntesis de péptidos, la secuenciación de nucleótidos y la ingeniería genética han posibilitado el desarrollo de las denominadas "vacunas de nueva generación";³ sin embargo, la utilización exitosa de estas nuevas tecnologías requiere de un esfuerzo investigativo sostenido para hallar sustancias con actividad inmunopotenciadora (adyuvantes), eficaces en la estimulación de la respuesta inmune y desprovistas de propiedades biológicas adversas.⁴

Los adyuvantes son sustancias o preparados químicos que, incorporados al antígeno o inyectados simultáneamente con él, hacen más efectiva la respuesta inmune. Con su empleo se logra una economía de antígeno y de tiempo, así como un mayor nivel de anticuerpos específicos.⁵

El mecanismo de acción de estas sustancias ha sido objeto de numerosos estudios y, al parecer, existen diversos factores que explican su modo de acción. El antígeno libre normalmente difunde con mucha rapidez desde los tejidos locales que rodean el sitio de inoculación, y una de sus funciones importantes es crear un reservorio o depósito del antígeno de larga vida. Las investigaciones realizadas han demostrado que virtualmente todos los adyuvantes activan o estimulan los macrófagos;⁶ éstos cuando son activados estimulan la respuesta inmune por un incremento de la cantidad de antígeno expresado en la membrana celular y de la eficiencia de su presentación a los linfocitos. El macrófago también libera factores solubles estimulantes, que amplifican la proliferación de los linfocitos.⁷ Por otro lado, algunos adyuvantes poseen la capacidad de actuar específicamente sobre los linfocitos; pero, en general, éstas funcionan mejor si facilitan la liberación simultánea del antígeno y de sustancias inmunomoduladoras al tejido linfoide.⁸

En el nivel internacional, la lista de productos naturales y derivados de la síntesis química, con propiedades adyuvantes/inmunopotenciadoras, es cada vez mayor; sin embargo, sólo un reducido número se utiliza en la formulación de vacunas veterinarias y humanas, existiendo una tendencia relacionada con la evaluación de nuevas sustancias con esta finalidad. En función del campo de aplicación y de la relación eficiencia/seguridad se pueden reconocer diferentes categorías de adyuvantes (tabla),que serán examinadas a continuación con más detenimiento.

Selección de un adyuvante con fines investigativos

El adyuvante completo de Freud (FCA) ha sido utilizado durante más de 50 años en la producción de antisueros en animales⁹ y es empleado con frecuencia cuando se dispone de cantidades limitadas de antígenos o cuando presentan una baja inmunogenicidad. La gravedad de su toxicidad fue reconocida inmediatamente, pero los esfuerzos por encontrar opciones igualmente efectivas y menos tóxicas no han resultado del todo exitosos. Con los avances alcanzados en numerosas áreas de las ciencias biológicas y el creciente interés por el bienestar de los animales de experimentación, existe una considerable presión para restringir el uso del FCA, y aunque no se cuenta en la actualidad con alternativas definitorias para este adyuvante, en diferentes estudios comparativos se informan resultados estimulantes en cuanto a eficiencia, menor número de efectos adversos y mayor facilidad en la manipulación.⁸

En la investigación pueden utilizarse, además, los compuestos de aluminio, la formulación "Syntex-1" (SAF-1) que contiene el treonil análogo del dipéptido murámico, polímeros no iónicos en bloque (NBP), saponinas, bromuro de dimetil dioctadecil amonio (DDA), lipopéptidos, etc.

Selección de un adyuvante en el campo de la salud veterinaria

Adyuvantes para vacunas humanas

El hidróxido de aluminio tiene un punto isoeléctrico de 11,1 y, por tanto, está cargado positivamente en las condiciones biológicas, por lo que puede adsorber proteínas cargadas negativamente y adsorber débilmente las proteínas básicas. El grado de adsorción depende de la naturaleza y concentración del antígeno, de la presencia de sales e iones bufferantes y del pH de la mezcla resultante.⁴ Las fuerzas de atracción electrostáticas y las interacciones hidrofóbicas son las responsables de la adsorción de los antígenos a los adyuvantes que contienen aluminio, pero probablemente las fuerzas de Van der Waals y los enlaces de hidrógenos también contribuyan a la adsorción en estos sistemas;¹² sin embargo, se ha señalado que el alumbre puede inducir anticuerpos de la clase IgE, así como reacciones alérgicas.¹³ Según las regulaciones de la FDA, son permisibles cantidades no mayores de 0,85 mg de aluminio por dosis de vacuna.¹⁴

Las nuevas vacunas recombinantes y sintéticas poseen una baja inmunogenicidad en comparación con las vacunas tradicionales, consistentes en los microorganismos intactos, atenuados o inactivados por el calor; de ahí el interés por la búsqueda de diferentes inmunoadyuvantes para incrementar la efectividad de estas nuevas vacunas para uso humano.³ En este sentido, Tamura y otros,¹⁵ notifican en estudios realizados en ratones, la utilidad de 2 derivados del dipéptido murámico como adyuvantes para la vacuna recombinante de la hepatitis B, primera de esta categoría en ser licenciada para uso en humanos y disponible comercialmente en forma adsorbida al alumbre. La respuesta de anticuerpos obtenida con los derivados del MDP resultó similar a la inducida por la vacuna adsorbida en alumbre y se discute, por los autores, el posible papel de estos compuestos como su sustituto.

Aspectos prácticos

• No existencia de criterios estandarizados para determinar la eficacia de los adyuvantes;
• la mayoría de los estudios adolecen de formulaciones estandarizadas como referencias apropiadas;
• los niveles de inmunoestimulación alcanzados con los distintos adyuvantes no se indican de forma explícita en los trabajos publicados;
• en general, las condiciones para lograr la eficiencia óptima (tipo de antígeno, ruta de inmunización, especies animales, etc.) no han sido establecidas.

Propiedades inmunopotenciadoras de polisacáridos naturales

Por otra parte, la administración oral de un extracto de glucanos (Glucanil) de Candida albicans ATCC 20995, suministrado a ratones 10 días antes de la infección experimental con Candida albicans y Staphylococcus aureus, incrementó significativamente la resistencia a la infección sistémica con estos microorganismos y los estudios toxicológicos revelaron que el producto era altamente tolerado.²¹

En algunos experimentos, la actividad del glucano resultó superior a la de adyuvantes usados comúnmente. El efecto del glucano depende del modo de administración, y aunque este último puede ser realizado de forma repetida, el efecto estimulatorio suele ocurrir después de una inyección única.²²

Los hongos constituyen otra fuente valiosa de polisacáridos con actividad inmunomoduladora. En este sentido, posiblemente el ejemplo más estudiado sea el lentinan, un B (1-3) D-glucano con ramificaciones B(1-6) D-glucopiranósidas, aislado del hongo comestible Lentinus edodes, el cual es capaz de restablecer o aumentar la capacidad de respuesta del huésped a las citoquinas u otros factores bioactivos intrínsecos mediante la estimulación de la maduración, diferenciación o proliferación, o ambas, de las células involucradas en los mecanismos de defensa del huésped.²³ El lentinan también incrementa la resistencia del huésped a varios tipos de infecciones bacterianas, virales y parasíticas y su contribución a la restauración de la disfunción inmunológica ha sido demostrada en pacientes con neoplasias.²⁴

En la literatura médica existen referencias, además, de la actividad inmunomoduladora del esquizofilan, aislado del hongo Schizophyllum commune y de 2 polisacáridos (AT-HW y AT-AL) de los cuerpos fructíferos de Armillariella tabescens, los que ejercen un efecto potenciador del sistema reticuloendotelial y de la actividad mitogénica y su administración está acompañada de un incremento en el número de células del exudado peritoneal y de la activación de los macrófagos.²⁵

La activación del sistema del complemento (vías clásica y alternativa) por B(1-3) D-glucanos, presentando diferente ultraestructura y grado de ramificación aislados de la pared celular de hongos, ha sido demostrada con el empleo de suero y plasma humanos.²⁶

Por otra parte, en estudios realizados tanto in vitro como in vivo, la fracción polisacarídica ha estimulado las funciones fagocíticas de los macrófagos murinos, las cuales dependen en gran medida del contenido de grupos sulfato en su estructura.²⁷

También se ha comprobado que las propiedades inmunoestimulantes de numerosos preparados que se usan tradicionalmente en la Medicina Oriental, son atribuibles a diferentes fracciones polisacarídicas presentes en su composición.²⁸

Desde el punto de vista de la inmunización de especies de interés económico, se han alcanzado resultados muy prometedores con el empleo de antígenos enlazados a polisacáridos, como el J-carragenano en aves y el sulfato de dextrano en el ganado,²⁹ los cuales confirieron protección a los animales en un encuentro posterior con los citados antígenos. ]]> En ese contexto, durante los últimos años se han dado importantes pasos en la utilización de polisacáridos como adyuvantes inmunológicos. A modo de ejemplo podemos mencionar la formulación AdjuvaxTM (Alpha-Beta Technology, Worcester, MA, USA), cuyo componente con actividad inmunomoduladora es un polisacárido de la clase de los glucanos, donde el antígeno se incorpora a la matriz polisacarídica con una breve retención; y el polímero acetilado de la manosa, registrado comercialmente como Acemannan (Carrington Labs. Inc., TX, USA), que se emplea en la vacuna contra el virus de la enfermedad de Marek en las aves.³⁰

Dentro del universo microbiano, las algas microscópicas comprenden un grupo muy diverso de microorganismos fotosintetizadores de más de 30 000 especies, que se caracterizan por presentar una elevada velocidad de crecimiento y una gran eficiencia en el uso de la energía luminosa. Los efectos promotores de la salud humana atribuidos a las algas se conocen desde tiempos inmemoriales, a causa de las antiguas experiencias en su uso por los aztecas y agrupaciones del África Central.³¹

Estas acciones positivas sobre el estado fisiológico general del organismo se han relacionado con la activación de los mecanismos de protección inmunitaria inherentes a él por sustancias naturales de elevado potencial terapéutico, entre las cuales los polisacáridos adquieren un valor especial.³²

Tomando en consideración estos elementos, existe actualmente un gran interés por el estudio de la posible actividad inmunopotenciadora de las fracciones polisacarídicas de las microalgas (tanto intracelulares como exocelulares), pues la evaluación del efecto farmacológico de estas sustancias depende de manera primaria del establecimiento de condiciones definidas de cultivo. Al respecto, las propiedades inmunorreguladoras de ciertos extractos de Chlorella han sido atribuidas a su importante composición polisacárida [Centro de Investigaciones de Energía Solar. Informe de la revisión de patentes sobre extractos de microalgas. Santiago de Cuba, 1994] y, por otra parte, se ha observado que la fracción polisacarídica intracelular de Spirulina platensis estimula la proliferación de los linfocitos T y las células NK, por lo cual podría resultar sumamente válido para la investigación sobre tumores.³³

Por otro lado, en experimentos in vitro con leucocitos mononucleados de sangre periférica humana se ha demostrado un efecto estimulante de la síntesis de anticuerpos (inmunoglobulinas) de 3 fracciones polisacarídicas del alga roja unicelular Porphyridium cruentum, sugerente de una actividad moduladora sobre los linfocitos B.³³ El mecanismo de dicha estimulación es aún desconocido.

Por todo lo anterior concluimos que por razones de naturaleza práctica y económica, tanto en la investigación inmunológica fundamental como en la aplicación de los conocimientos derivados de ella en la producción de antisueros y vacunas, reviste una importancia primordial la utilización de los adyuvantes/inmuno-potenciadores. De particular interés resulta la valoración de nuevos inmunoadyuvantes para incrementar la efectividad de las vacunas recombinantes o sintéticas, las que poseen una baja inmunogenicidad en comparación con las vacunas formuladas tradicionalmente.

En este sentido, se impone establecer líneas generales que permitan solucionar las principales dificultades existentes hoy día, relacionadas con la comparación de la efectividad de diferentes adyuvantes.

El estudio de los productos naturales, incluidos polisacáridos de diversas fuentes, ofrece amplias perspectivas para la búsqueda de nuevas sustancias con actividad inmunopotenciadora y desprovistas de propiedades biológicas adversas.

SUMMARY

Subject headings: ADJUVANTS, INMUNOLOGIC; PUBLIC HEALTH VETERINARY.

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