Los
adyuvantes son sustancias ó procedimientos que incorporados al antígeno o inyectados
simultáneamente con él, hacen más efectiva la respuesta inmune. Los adyuvantes
pretenden aumentar la inmunogenicidad de antígenos
altamente purificados o recombinantes y así poder reducir la cantidad de
antígeno y el número de inmunizaciones necesarias. De esta forma se puede
aumentar la eficacia de las vacunas en recién nacidos, ancianos y personas inmunocomprometidas.
Permiten promover la inducción de inmunidad en mucosas y potenciar la inmunidad
celular, aumentando los títulos de anticuerpos funcionales (bactericidas,
neutralizantes…). Los adyuvantes están muy presentes hoy en día en el
desarrollo de nuevas vacunas.
La utilización del término adyuvante se debe a Ramon Gaston, quien
en 1925 observa que la respuesta inmunológica a las antitoxinas puede ser
incrementada añadiendo sustancias como agar, lectinas, tapioca, etc.
Posteriormente Glenny y cols. Observan en 1926 que el toxoide diftérico
asociado a hidróxido de aluminio es mas inmunógeno que el toxoide diftérico
solo. Posteriormente Thibault y Richou en
1936 descubren las propiedades adyuvantes del Quil A, saponina extraída de la corteza
de un árbol de Sudamérica, la Quillaja saponaria. Sin duda, los trabajos mas extensos sobre la importancia de
los adyuvantes se deben a Freund, quien en 1937 descubre los efectos inmunopotenciadores
del bacilo tuberculoso inactivado combinado con aceite de parafina. La
utilización de adyuvantes en vacunas en el momento actual no esta exenta de
polémicas, bajo un marco teórico el adyuvante ideal no debe ser tóxico, debe
estimular la respuesta inmunitaria tanto celular como humoral, debe promover la
respuesta inmunológica a largo plazo, lo que denominamos memoria inmunológica,
no debe inducir autoinmunidad, no debe ser mutagénico, carcinogénico o
teratogénico, no debe ser pirógeno y debe ser estable en condiciones de
temperatura, pH y tiempo.
Tipos de adyuvantes.
·
Sales minerales:
o Hidróxido de aluminio
o Fosfato de aluminio
o Fosfato cálcico
·
Partículas
lipídicas:
o Liposomas
o Complejos estimulantes de la inmunidad.
·
Adyuvantes
inmunoestimuladores:
o Saponinas.
o Muramil dipéptido (MPD).
o DNA bacteriano (oligo CpG).
o Lipopolisacáridos (LPS).
o MPL y derivados sintéticos.
o Lipopéptidos.
·
Micropartículas:
o Microesferas de partículas biodegradables.
o Partículas virus like.
·
Adyuvantes
mucosales:
o Toxina colérica.
o Toxina de mutantes: LTK63 y LTR72.
o Toxina lábil de E.
coli.
·
Interleucinas:
o IL-2, IL-12, GM-CSF, INF-Y.
·
Genéticos:
o Genes que codifican moléculas coestimuladoras.
Mecanismo de acción de los adyuvantes.
Pueden actuar a través de dos mecanismos
principales:
1.
Actuando
a través del sistema de liberación de antígeno, aumentando la disponibilidad de
antígeno en las células presentadoras de antígeno. Se consigue un retraso en el
aclaramiento antigénico y aumento de la respuesta al antígeno en localizaciones
fisiológicas específicas. Se incluyen en este grupo de adyuvantes las sales
insolubles de aluminio, liposomas, virosomas, micropartículas (PLG), emulsiones
y partículas virus-Like.
2.
Inmunopotenciadores:
Activan directamente los receptores celulares e inducen la liberación de
citokinas. Actúan como inmunopotenciadores el MPL y derivados, MDP y derivados,
oligonucleótidos (CpG), RNA de doble cadena, patrones alternativosmoleculares
asociados a patógenos, quils, resiquimod.
Sales de aluminio.
Habitualmente se utiliza el hidróxido de
aluminio como oxihidróxido de aluminio cristalino que adsorbe antígenos
cargados negativamente. El fosfato de alumnio se utiliza como hidroxifosfato
que adsorbe antígenos cargados positivamente. El efecto depot de las sales de
aluminio fue descrito por Glenny en 1931. Las sales de aluminio convierten los
antígenos solubles en partículas con un diámetro menos a 10 mcm, que son
captadas por las células presentadoras de antígeno. Además las sales de
aluminio inducen eosinofilia, activan el complemento, estimulan los linfocitos
B, CD y macrófagos, regulan las señales de coestimulación en monocitos y
promueven la liberación de IL-4. Además la administración de sales de aluminio
al inducir inflamación en el sitio de inyección atrae células presentadoras de
antígeno y potencia de esta forma la respuesta inmune. Como contrapartida
habría que tener en cuenta que las sales de aluminio no estimulan las
respuestas Th1, la secreción de IFN-Y, ni la producción de IgG2 por los
linfocitos B. En cambio, estimulan la respuesta Th2, la secreción de IL-5 e
IL-5 y la producción de IgG1 e IgE. Por todo ello, las reacciones adversas mas
frecuentemente relacionadas con el uso de sales de aluminio como adyuvante son
las reacciones locales del tipo de eritema, formación de granulomas o nódulos
subcutáneos. La miofascitis macrofágica, que algunos autores relacionaron con
la acumulación de aluminio, ha sido descartada como relacionada con el uso de
aluminio como adyuvante.
Emulsiones.
Las
emulsiones son dispersiones líquidas de dos fases inmiscibles, generalmente
aceite y agua, cada una de las cuáles puede ser la fase dispersa o la continua,
con lo que se obtiene una emulsión hidrooleosa u oleoacuosa respectivamente.
·
Adjuvante
completo de Freud: Solución hidrooleosa con aceite de parafina y micobacterias
muertas.
·
Adjuvante
incompleto de Freud: Sin micobacterias. Origina reactogenicidad local,
acumulación en organismo e inducción de tumores en ratones.
·
SAF:
Emulsión óleoacuosa con escualeno y treonil-MDP(derivado de peptidoglicano
pared celular de mycobacterias). Origina efectos adversos inaceptables: uveitis
en conejos, es muy pirógeno.
·
MF59: Emulsión
no viscosa, fácil de inyectar. El escualeno componente natural de las membranas
celulares. Precursor sintético del colesterol. Es biodegradable y biocompatible
y estable al menos durante 3 años. No ejerce efecto “depot”. Genera
un entorno inmunoestimulador local en
el sitio de la inyección, que activa localmente monocitos y granulocitos.
Induce la producción de citokinas que aumentan el reclutamiento de células
inmunitarias desde la sangre hacia tejidos periféricos. Son responsables de una
mayor captación del antígeno por parte de los monocitos en el lugar de
inyección, mayor diferenciación de monocitos hacia células dendríticas e induce
de manera potente el receptor de alojamiento CCR7 que se encuentra en las
células dendríticas en fase de maduración. La evidencia existente con MF59 en
la vacuna de la gripe mostró mayores tasas de anticuerpos que con las vacunas de
virosomas o subunidades. El MF59 se ha utilizado también en otras vacunas en
fase de investigación: citomegalovirus, herpes, VIH, hepatitis B y hepatitis C.
Liposomas.
Son
microesferas huecas con 1 o varias bicapas lipídicas. La membrana está
constituida por colesterol y fosfolípidos semejantes a las membranas celulares,
por lo que al ser introducidos en el huésped no hay rechazo. Prolongan el
tiempo de contacto de los antígenos con el sistema inmune de lo que se deduce
mayor tiempo de exposición a las células presentadoras de antígenos. Potencian
inmunidad celular y humoral para antígenos proteicos y polisacáridos. Existen
dos tipos de liposomas: proteosomas y cochleates; los primeros son pequeñas
vesículas de origen bacteriano en asociación con proteínas virales inducen
respuesta inmune Th1, los segundos son bicapas laminares no vesiculares. Se les
adiciona iones de calcio, haciendo que se enrollen y dejen un espacio donde se
cargan proteínas ó DNA.
Virosomas.
Son vesículas esféricas diminutas,
que contienen proteínas virales incrustadas en su membrana. Estas proteínas
permiten a las membranas del virosoma fusionarse con las células del sistema
inmune, liberando su contenido, (los antígenos específicos de la vacuna) directamente
a sus dianas. Una vez liberados los antígenos, los virosomas son completamente
degradados en el interior de las células. La ventaja principal de los virosomas
es que imitan la forma natural de presentación del antígeno y estimulan las dos
vías del sistema inmune: Humoral y celular, al liberar los antígenos en las
dianas específicas y amplificar la respuesta inmune. Se trata de sistemas de
transporte con amplias aplicaciones ya que pueden administrarse por vía
parenteral o nasal. En la actualidad la vacuna de la hepatitis A (Hepaxal) o la
vacuna de la gripe (Inflexal) utilizan virosomas y están comercializadas.
Micropartículas de polímeros.
El PGL (Poliéster
polilactide-co-glicosides) consigue la encapsulación de antígenos que controlan
la velocidad de liberación de antígenos. Su efecto adyuvante es consecuencia de
su efectiva captación por las células presentadoras de antígeno que migran a
áreas T dependientes de los ganglios linfáticos. Se distinguen dos tipos de
PGL: microparticulas de PGL catiónicas y aniónicas.
Partículas virus-like.
Son
cápsides vacías de un virus que no contienen DNA ó RNA viral, contienen
proteínas estructurales sin material genético. Mimetizan la estructura del
virus, por ello son presentados de forma muy eficiente a las células dendríticas
y desencadenan potentes respuestas CTL y CD4 proliferativas. Pueden ser usadas
como sistemas de liberación de epitopos de otros virus o bacterias sin adicción
de adyuvantes.
Existen 2 vacunas comercializadas de este tipo: Gardasil
®: Vacuna papilomavirus tipo16, 18, 6, 11; y Cervarix®: Vacuna papilomavirus
16,18.
MPL y derivados sintéticos.
Hace
ya algunas décadas que se comprobó el potente efecto adyuvante de las
endotoxinas bacterianas con el inconveniente de su gran toxicidad. A este grupo
de adyuvantes pertenece el monofosforil lípido A (MPL). Este adyuvante interactúa
con los receptores Toll-Like tipo 4 (TLR4), activa las células presentadoras de
antígeno originando una cascada de citocinas inmunoreguladoras que aumentan la
migración y maduración de las células dendríticas que inducen síntesis de IL-2
y IFN-У promoviendo repuestas Th1.
ASO4.
Se
trata de un sistema adyuvante consistente en MPL (derivado del lipopolisacárido
de la pared Salmonella minesota cepa R595, detoxificado por hidrólisis y
purificado) adsorbido en hidróxido o fosfato de aluminio. Actúa a través de su
unión con TLR4 induciendo fuerte inmunidad humoral y celular, mayoritariamente
Th1. Existe experiencia con este adyuvante en la vacuna de la hepatitis B
(Fendrix), donde induce tasas de seroprotección mayores, más
rápidas y con mayor persistencia en el tiempo que la vacuna adyuvada con
aluminio; así como en la vacuna Cervarix frente al papilomavirus.
Oligodesoxinucleótidos con secuencias CpG.
Se
trata de secuencias no específicas de DNA bacteriano que contienen los dinucleótidos
citosina y adenina en forma no metilada. Estas secuencias son reconocidas por
sistema inmune innato incluyendo células dendríticas, macrófagos y lifocitos B
por medio del TLR-9. Los receptores para CpG son intracelulares, desarrollan
una potente respuesta CD4+Th1 y CD8 CTL
caracterizada por la liberación de citocinas y quimiocinas: TNFα,
IL-1, IL-6, IL-12 y la expresión de moléculas coestimuladoras.
Saponinas.
Se
incluyen aquí los glicósidos tensioactivos derivados de Quillaria Saponaria (Quil A), que inducen potentes
respuestas CTL y Th1. Son muy tóxicas, actúan a través de liberación de citosinas,
quizás interactuando con PRR (receptores reconocimiento de patógenos ). El QS21 es una fracción de Quil A que
mantiene capacidad adyuvante al ser un potente inductor de CTL e inducir la liberación
de IgG2, citoquinas IFNλ y IL-2. Se trata de uno de los adyuvantes más potente
para infecciones que requieran potente CTL. Su principal limitación en su uso
es la gran toxicidad.
Complejos inmunoestimulantes (ISCOM).
Son
partículas de 30-40 nm que contienen Quil A incorporado dentro de partículas
lipídicas con colesterol, fosfolípidos y antígenos. Su principal ventaja es que
el Quil A unido al colesterol, no está libre para interactuar con las membranas
celulares, por lo que se reduce la actividad hemolítica, se reduce la dosis de
Quil A y la formulación se dirige directamente a las células presentadoras de
antígeno. Induce la producción de citocinas y respuestas Th1 y CTL potentes. Su
principal inconveniente es la dificultad para incluir antígeno en el interior
sistema adyuvante; en animales se ha ensayado con las vacunas frente a HVC,
CMV, VIH, EBV, gripe. Necesita probarse en humanos.
Otros sistemas adyuvantes.
·
ASO2: Emulsión óleoacuosa con
MPL y QS21.
·
ASO1:
Liposomas, MPL y QS21.
·
IC30:
Poly-L-arginina ( versión sintética de RNA de doble cadena): Agonista
TLR3.Vacuna terapéutica de la hepatitis C.
·
IC31:
Péptido KLK (derivado de IC30) y ODNs (Oligodeoxinucleótidos sintéticos que
contiene CpG motivos no metilados). Agonista TLR3 y TLR9.
Adyuvantes para la inmunización en
mucosas.
Las
micropartículas de polímeros tienen capacidad de liberar antígenos en tejido
linfoide asociado a mucosas (MALT). Las toxinas bacterianas como la toxina de Vibrio cholerae (CT) y
la toxina termolábil de Escherichia coli (LT) son muy
tóxicas; sin embargo las LT y CT mutantes tienen menos efectos tóxicos e inducen
potentes respuestas de anticuerpos, tras inmunización intranasal. Existe alguna
experiencia con LT
mutante formulada dentro de un sistema de liberación bioadesivo que podría
emplearse para vacunaciones infantiles.
La
investigación de nuevos adyuvantes continua siendo necesaria ya que posibilita
respuestas Th1/Th2 específicas, potenciando la respuesta inmune frente a
enfermedades como la malaria, tuberculosis, VIH o hepatitis C.
REFERENCIAS
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