Los haptenos y la respuesta inmune específica
Los haptenos son moléculas de pequeño tamaño que por sí mismas no pueden desencadenar una respuesta del sistema inmune. Pero que colaboran en que el sistema inmune, los anticuerpos, reconozcan un antígeno que sí hará que se lance la respuesta inmune contra la posible amenaza. En biología los haptenos tendrán importancia en dos situaciones, primero en el sistema inmune y cómo funciona. Su intervención en la activación o no de los basófilos es un tema que se ha estudiado por sus implicaciones médicas. Por otro lado, este tipo de moléculas pequeñas se han usado como marcadores en multitud de experimentos (inmunoensayos). Son sustitutos de moléculas radioactivas o enzimas de gran tamaño que no pueden unirse a sondas porque alterarían su estructura. Frente a estos últimos tienen la desventaja que no pueden verse por sí mismo y que tienen que revelarse con anticuerpos.
En la naturaleza los haptenos tienen la función de activar el sistema inmune en una especie de verificación de dos pasos. Por un lado no basta que el linfocito encuentre la molécula de pequeño tamaño (hapteno) o la molécula de gran tamaño, sino que tiene que encontrar a las dos juntas.
Los linfocitos se activarán cuando descubran un hapteno unido a un carrier
La respuesta inmune, la reacción de los anticuerpos, solo empezará cuando el anticuerpo reconozca el hapteno unido a una proteína “carrier” o transportadora. De hecho, es posible que el hapteno bloquee la respuesta inmune. El hapteno es la parte del antígeno que se unirá al anticuerpo, pero si no está unido al carrier no desencadenará la respuesta inmune. En esa situación se da una competición entre el hapteno solo y el hapteno unido al carrier por los centros activos de los anticuerpos. El descubridor de los haptenos, el biólogo Karl Landsteiner (1945), que fue también el que estableció los grupos sanguíneos, usó haptenos sintéticos para estudiar el comportamiento del sistema inmune aprovechándose de esta capacidad de competir contra los haptenos unidos a las proteínas.
Los experimentos del doctor Landsteiner demostraron la alta especificidad del sistema inmune. Unió derivados del benceno, como el dinotrofenol (DNP), a albúmina bovina (BSA). Inyectaba este compuesto DNP+BSA y pasado un tiempo extraía sangre para obtener un suero enriquecido en anticuerpos anti DNP+BSA. Para comprobar la afinidad de los anticuerpos por las moléculas exponía este suero con anticuerpos anti DNP+BSA a otros derivados del benceno unidos a BSA. Los resultados demostraron que muchas de las variaciones del DNP (modificando en ocasiones solo el ángulo de giro de un enlace químico) no se unían a los anticuerpos. El experimento concluía que la reacción anticuerpo-antígeno se produce por el reconocimiento de configuraciones químicas globales (más que por grupos funcionales o residuos químicos importaba la conformación del antígeno en general), era necesario varios puntos de interacción entre el anticuerpo y el antígeno para que se diera la unión.
Se han descrito una gran cantidad de haptenos: fluoresceina, biotina, digoxigenina, o dinitrofenol son algunos de los más conocidos. El primero en usarse fue la anilina y sus derivados carboxilos. Los carriers más usados para ensayos de laboratorio son la albúmina, la ovalbumina o la globulina.