Teoría de la cadena lateral

El teoría de la cadena lateral (German, Seitenkettentheorie) es una teoría propuesta por Paul Ehrlich (1854-1915) para explicar la respuesta inmune en las células vivientes. Ehrlich teorizó desde muy temprano en su carrera que la estructura química podría ser utilizada para explicar por qué la respuesta inmune ocurrió en reacción a la infección. Él creía que las toxinas y las antitoxinas eran sustancias químicas en un momento en que muy poco se conocía acerca de su naturaleza. La teoría explica la interacción de anticuerpos y antígenos en la sangre, y cómo se producen anticuerpos.

Historia

En 1891, Paul Ehrlich se unió al recién creado Instituto Robert Koch en Berlín por invitación del propio Robert Koch. En 1896 se estableció en Frankfurt una nueva sucursal, el Instituto para la Investigación y Pruebas de Sueros (Institut für Serumforschung und Serumprüfung), con Ehrlich como director fundador. Trabajó en antitoxinas para la difteria y su unión a los anticuerpos en la sangre. Planteó la hipótesis de que los anticuerpos se unen a los antígenos a través de estructuras químicas especiales a las que llamó "cadenas laterales". (que más tarde denominó "receptores"). Tomando prestado un concepto utilizado por Emil Fischer en 1894 para explicar la interacción entre una enzima y su sustrato, Ehrlich propuso que la unión del receptor a un agente infeccioso era como el encaje entre una cerradura y una llave. Publicó la primera parte de su teoría de las cadenas laterales en 1897 y su forma completa en 1900 en una conferencia que pronunció en la Royal Society de Londres.

Postulado

La teoría de Ehrlich se puede resumir en los siguientes principios:

1. Los anticuerpos son producidos por glóbulos blancos normalmente y actúan como cadenas laterales (receptores) en la membrana celular.
2. La especificidad del anticuerpo existe para una interacción específica con un antígeno dado.
3. La interacción entre el antígeno y el anticuerpo se produce mediante una unión precisa a través de las cadenas laterales.

Concepto

Ehrlich supuso que las células vivas tienen cadenas laterales de la misma manera que los tintes tienen cadenas laterales que están relacionadas con sus propiedades colorantes. Estas cadenas laterales pueden unirse con una toxina particular (o cualquier antígeno), tal como Emil Fischer dijo que las enzimas deben unirse a sus receptores "como cerradura y llave".

Ehrlich teorizó que a una célula amenazada le crecían cadenas laterales adicionales para unirse a la toxina, y que estas cadenas laterales adicionales se rompían para convertirse en los anticuerpos que circulan por el cuerpo. Según esta teoría, la superficie de los glóbulos blancos está cubierta por muchas cadenas laterales que forman enlaces químicos con los antígenos. Para cualquier antígeno determinado, al menos una de estas cadenas laterales se uniría, estimulando a la célula a producir más del mismo tipo, que luego se liberaría en el torrente sanguíneo como anticuerpos. Según Ehrlich, un anticuerpo podría considerarse una etiqueta tridimensional, microscópica y de forma irregular que se uniría a un antígeno específico pero no a otras células del organismo. Fueron estos anticuerpos los que Ehrlich describió por primera vez como "balas mágicas", agentes que atacan específicamente toxinas o patógenos sin dañar el cuerpo.

Ehrlich sugirió que la interacción entre un agente infeccioso y un receptor unido a una célula induciría a la célula a producir y liberar más receptores con la misma especificidad. Según la teoría de Ehrlich, la especificidad del receptor se determinaba antes de su exposición al antígeno, y el antígeno seleccionaba el receptor apropiado. En última instancia, se demostraría que todos los aspectos de la teoría de Ehrlich son correctos con la pequeña excepción de que el "receptor" existe como molécula de anticuerpo soluble y como receptor unido a células; es la forma soluble la que se secreta en lugar de la forma ligada que se libera.