INTRODUCCIÓN AL CURSO DE INMUNOLOGÍA GENERAL

Dr. Fernando García Tamayo

CAPÍTULO 10. INMUNIDAD ADQUIRIDA

INMUNIDAD ADQUIRIDA.

DEPENDE DEL SISTEMA INMUNE Y PROPORCIONA UNA PROTECCIÓN ESPECÍFICA CONTRA LOS MICROORGANISMOS DEL AMBIENTE. EN EL CURSO DE LA VIDA DE CUALQUIER PERSONA, LA INMUNIDAD ADQUIRIDA SE OBTIENE DE VARIAS MANERAS : (1) PASIVAMENTE, A TRAVÉS DE LA PLACENTA, (2) ACTIVAMENTE, DURANTE LAS INFECCIONES, (3) EN UNA FORMA INDUCIDA, MEDIANTE VACUNAS Y (4) EN UNA FORMA TERAPÉUTICA, POR LA ADMINISTRACIÓN DE SUEROS, GAMMAGLOBULINAS O CITOCINAS.

EL SISTEMA INMUNE QUE PROPORCIONA LA INMUNIDAD ADQUIRIDA ESTÁ FORMADO POR UN CONJUNTO HETEROGÉNEO DE CÉLULAS. ALGUNAS ESTÁN DEDICADAS PRINCIPALMENTE A RECONOCER LAS SUSTANCIAS EXTRAÑAS QUE PENETRAN AL INTERIOR DEL CUERPO. OTRAS RESPONDEN CONTRA ELLAS PARA ELIMINARLAS.

SOLAMENTE LAS PERSONAS Y LOS ANIMALES VERTEBRADOS TIENEN UN SISTEMA INMUNE POR MEDIO DEL CUAL ADQUIEREN ESA PROTECCIÓN O INMUNIDAD ESPECÍFICA. EL RESTO DE LOS ANIMALES, INVERTEBRADOS, SE PROTEGE CONTRA LAS INFECCIONES MEDIANTE MECANISMOS INESPECÍFICOS.

LAS CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE.

CIRCULAN POR LA SANGRE Y LA LINFA Y SE ACUMULAN EN LOS ÓRGANOS LINFOIDES, DONDE MADURAN O LLEVAN A CABO SUS FUNCIONES DE RECONOCIMIENTO DE LAS MOLÉCULAS EXTRAÑAS. CADA VEZ QUE OCURRE UNA INFECCIÓN Y LOS MICROORGANISMOS SE MULTIPLICAN EN ALGÚN TEJIDO CORPORAL, LAS CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE SALEN DE LOS VASOS SANGUÍNEOS E INFILTRAN EL TEJIDO INVADIDO PARA RECONOCER SUS MOLÉCULAS Y RECHAZARLAS COMO UN MATERIAL EXTRAÑO.

LAS CÉLULAS MÁS IMPORTANTES DEL SISTEMA INMUNE SON LOS LINFOCITOS, PORQUE SON LAS ÚNICAS QUE PUEDEN RECONOCER LAS SUSTANCIAS EXTRAÑAS QUE HAN PENETRADO AL CUERPO E INICIAR UNA RESPUESTA CONTRA ELLAS PARA ELIMINARLAS.

LOS ANTÍGENOS.

SON TODAS AQUELLAS MOLÉCULAS QUE PUEDEN SER RECONOCIDAS POR LOS LINFOCITOS Y QUE LOS ESTIMULAN PARA INICIAR LA RESPUESTA DEL SISTEMA INMUNE. GENERALMENTE, LOS ANTÍGENOS SON MOLÉCULAS EXTRAÑAS QUE PENETRAN AL CUERPO. PARA SER RECONOCIDAS POR LOS LINFOCITOS T PRIMERO DEBEN SER FAGOCITADAS Y DIGERIDAS ENZIMÁTICAMENTE HASTA QUEDAR REDUCIDAS A FRAGMENTOS.

CUANDO LOS ANTÍGENOS SON PROTEÍNAS, ESOS FRAGMENTOS O RESIDUOS DE LA DIGESTIÓN ENZIMÁTICA SE UNEN A MOLÉCULAS DEL COMPLEJO MAYOR DE HISTOCOMPATIBILIDAD (MHC) Y SON EXPUESTOS (PRESENTADOS) SOBRE LA MEMBRANA DE LAS CÉLULAS QUE LOS HAN FAGOCITADO. SOLO DE ESTE MODO LOS ANTÍGENOS PUEDEN SER RECONOCIDOS POR LOS LINFOCITOS T.

DENTRO DEL CUERPO DE LOS VERTEBRADOS, SE PUEDEN ENCONTRAR DOS CLASES DE ANTÍGENOS : (1) LOS PROPIOS Y (2) LOS EXTRAÑOS. DESPUÉS QUE LOS LINFOCITOS RECONOCEN ALGÚN ANTÍGENO DENTRO DEL CUERPO, LO PRIMERO QUE DEBEN HACER ES IDENTIFICARLO COMO UNA MOLÉCULA PROPIA O EXTRAÑA. SI EL ANTÍGENO RECONOCIDO ES PROPIO, NORMALMENTE LOS LINFOCITOS SE INHIBEN Y NO RESPONDEN. EN CAMBIO, SI EL ANTÍGENO ES EXTRAÑO LOS LINFOCITOS RESPONDEN ESPECÍFICAMENTE CONTRA ÉL Y TRATAN DE DESTRUIRLO Y ELIMINARLO.

EJEMPLOS DE ANTÍGENOS PROPIOS SON LOS ÁCIDOS NUCLEICOS PROPIOS, LAS SUBSTANCIAS DE GRUPOS SANGUÍNEOS, LAS MOLÉCULAS DE HISTOCOMPATIBILIDAD, LOS ISOTIPOS Y ALOTIPOS DE LAS INMUNOGLOBULINAS, LAS PROTEÍNAS PROPIAS (ALBÚMINA, MELANINA), ETC.

EJEMPLOS DE ANTÍGENOS EXTRAÑOS SON LOS ÁCIDOS NUCLEICOS VIRALES Y/O BACTERIANOS, LAS TOXINAS DE LOS MICROORGANISMOS, LOS FÁRMACOS, LOS PRODUCTOS QUÍMICOS SINTÉTICOS (LATEX, ETC.)

LOS ANTÍGENOS EXTRAÑOS UTILIZAN DIFERENTES RUTAS PARA PENETRAR AL CUERPO : (1) RESPIRACIÓN, (2) INGESTA DE ALIMENTOS Y (3) POR ABSORCIÓN PIEL/MUCOSAS. DENTRO DEL CUERPO SIEMPRE EXISTEN ANTÍGENOS PROPIOS Y EXTRAÑOS.

LOS ANTÍGENOS EXTRAÑOS SON “RECHAZADOS”, MIENTRAS QUE LOS ANTÍGENOS PROPIOS SON “TOLERADOS”.

DESTINOS METABÓLICOS.

LOS ANTÍGENOS QUE PENETRAN AL CUERPO PUEDEN TENER DIFERENTES DESTINOS METABÓLICOS.

(1) SON FAGOCITADOS,

(2) SON DIGERIDOS POR ENZIMAS (LISOSOMAS) ,

(3) SON UTILIZADOS COMO NUTRIENTES,

(4) SON PRESENTADOS AL SISTEMA INMUNE (MHC),

(5) SON RECONOCIDOS POR LOS LINFOCITOS (TCR, BCR),

(6) ESTIMULAN UNA RESPUESTA INMUNE (HUMORAL O CELULAR),

(7) SUS RESIDUOS SON DESECHADOS (EXOCITOSIS)

LA ELIMINACIÓN DE LOS ANTÍGENOS EXTRAÑOS.

SE LLEVA A CABO MEDIANTE (1) LA MUERTE DE LA CÉLULA QUE LOS CONTIENE, (2) LA UNIÓN DE LOS ANTÍGENOS A LOS ANTICUERPOS PARA FORMAR “COMPLEJOS” QUE SE PUEDEN DEPOSITAR PARA ACTIVAR EL SISTEMA COMPLEMENTO, Y (3) POR FAGOCITOSIS, MEDIANTE LA DIGESTIÓN ENZIMÁTICA DE SUS RESIDUOS O DE LOS COMPLEJOS ANTÍGENO-ANTICUERPO.

EN UNO U OTRO CASO, AL FINAL RESULTA UNA REACCIÓN INFLAMATORIA QUE ACELERA LA ELIMINACIÓN DEL ANTÍGENO. LAS RESPUESTAS ESPECÍFICAS DEL SISTEMA INMUNE Y ALGUNAS RESPUESTAS INESPECÍFICAS DE LA INMUNIDAD INNATA, COMO LA INFLAMACIÓN, GENERALMENTE ESTÁN ASOCIADAS.

LA RESPUESTA HUMORAL DE LOS LINFOCITOS B.

LOS LINFOCITOS B GENERALMENTE RECONOCEN ANTÍGENOS EN SU FORMA NATIVA Y SIN NECESIDAD DE QUE HAYAN SIDO FAGOCITADOS Y DIGERIDOS ENZIMÁTICAMENTE. ASIMISMO, PARA RECONOCER UN ANTÍGENO, LOS LINFOCITOS B NO NECESITAN QUE ÉSTE SEA PRESENTADO UNIDO A LOS PRODUCTOS DEL MHC.

UNA VEZ QUE HAN RECONOCIDO EL ANTÍGENO, LOS LINFOCITOS B SE TRANSFORMAN EN CÉLULAS PLASMÁTICAS PRODUCTORAS DE ANTICUERPOS. LOS ANTICUERPOS REACCIONAN ESPECÍFICAMENTE CON EL ANTÍGENO QUE INDUJO SU FORMACIÓN. LAS REACCIONES ANTÍGENO-ANTICUERPOS PUEDEN ACTIVAR EL SISTEMA COMPLEMENTO E INICIAR RESPUESTAS INFLAMATORIAS.

LA RESPUESTA CELULAR DE LOS LINFOCITOS T.

LA ACTIVIDAD DE LOS LINFOCITOS T QUE HAN RECONOCIDO UN ANTÍGENO GENERALMENTE PROVOCA (1) LA MUERTE (GENERALMENTE POR APOPTOSIS) DE CÉLULAS PROPIAS O EXTRAÑAS QUE HAN SIDO DAÑADAS, HAN ENVEJECIDO Y ESTÁN INFECTADAS O MALIGNIZADAS, (2) LA ESTIMULACIÓN DE LA FAGOCITOSIS DE LOS MICROORGANISMOS Y DE LOS RESTOS DE CÉLULAS MUERTAS Y (3) LA REACCIÓN INFLAMATORIA ALREDEDOR DEL TEJIDO DAÑADO Y/O FAGOCITADO, (4) LA COLABORACIÓN CON OTROS LINFOCITOS QUE MODULAN LAS RESPUESTAS CITOTÓXICAS O DE ANTICUERPOS Y (5) LA REGULACIÓN (SUPRESIÓN) DE ALGUNAS RESPUESTAS DEL SISTEMA INMUNE.

LA MAYORÍA DE LAS RESPUESTAS DEL SISTEMA INMUNE PARA ELIMINAR ANTÍGENOS EXTRAÑOS SE LLEVAN A CABO SIN PROVOCAR SÍNTOMAS O ENFERMEDADES. Y ADEMÁS, SIN ELIMINAR LOS ANTÍGENOS PROPIOS.

LAS CÉLULAS DE LA INMUNIDAD ADQUIRIDA.

LOS LINFOCITOS T y B SON LAS CÉLULAS MÁS IMPORTANTES. PROPORCIONAN LA INMUNIDAD ADQUIRIDA, PORQUE RECONOCEN LOS ANTÍGENOS QUE PENETRAN AL CUERPO Y RESPONDEN CONTRA ELLOS PARA ELIMINARLOS, A TRAVÉS DE RESPUESTAS HUMORALES Y/O CELULARES.

LOS LINFOCITOS T y B CIRCULAN POR TODO EL CUERPO A TRAVÉS DE LOS VASOS SANGUÍNEOS. PERO PUEDEN SALIR DE LA SANGRE, PASAR A LA MATRIZ EXTRACELULAR Y ENTRAR A LOS VASOS LINFÁTICOS PARA FORMAR LA LINFA, LLEGAR A LOS GANGLIOS Y REGRESAR A LA SANGRE. POR ESO SE DICE QUE LOS LINFOCITOS RE-CIRCULAN. LOS LINFOCITOS DE LA MEMORIA NO RE-CIRCULAN, EN CAMBIO SÍ LO HACEN LOS LINFOCITOS NAÏVE.

A PESAR DE SU AMPLIA DISTRIBUCIÓN, LOS LINFOCITOS POR SI SOLOS NO PUEDEN LLEVAR A CABO TODAS LAS FUNCIONES DEL SISTEMA INMUNE. LA INMUNIDAD ADQUIRIDA SOLO SE OBTIENE A TRAVÉS DE LA COLABORACIÓN QUE PROPORCIONAN OTRAS CÉLULAS.

UN HETEROGÉNEO CONJUNTO DE CÉLULAS APOYA EL TRABAJO DE LOS LINFOCITOS. ENTRE ELLAS SE PUEDEN DISTINGUIR (1) CÉLULAS QUE ATRAPAN LOS ANTÍGENOS, (2) CÉLULAS QUE LOS PRESENTAN, (3) CÉLULAS QUE LOS RECONOCEN, (4) CÉLULAS QUE RESPONDEN, (5) CÉLULAS QUE COLABORAN CON LA RESPUESTA, Y (6) LAS CÉLULAS QUE LA SUPRIMEN.

ADEMÁS, TODAS ESAS CÉLULAS DEBEN ESTAR COMUNICADAS ENTRE SI. LA COMUNICACIÓN ENTRE LAS CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE DEPENDE DE

ALGUNAS CITOCINAS, PRINCIPALMENTE DE LOS MIEMBROS DE LA FAMILIA DE LAS INTERLEUCINAS (IL).

LAS CITOCINAS.

LAS CITOCINAS SON MOLÉCULAS MENSAJERAS QUE TRANSMITEN SEÑALES DE UNA A OTRA CÉLULA. LAS CITOCINAS CREAN UNA RED ENTRE LAS DIFERENTES CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNE.

EXISTEN VARIAS FAMILIAS DE CITOCINAS : (1) INTERLEUCINAS, (2) INTERFERONES, (3) FACTORES NECROSANTES DE TUMORES, (4) ERITROPOYETINAS, (5) FACTORES ESTIMULANTES DEL CRECIMIENTO, (6) NEUROTROFINAS, ETC.

LA INMUNIDAD ADQUIRIDA NECESITA LAS COMUNICACIONES INTER-CELULARES DE LAS CITOCINAS, PERO TAMBIÉN REQUIERE LA MODULACIÓN QUE DAN LOS SISTEMAS NERVIOSO Y ENDOCRINO. LOS NEUROTRANSMISORES Y LAS HORMONAS BALANCEAN LAS RESPUESTAS INMUNES, YA QUE LAS PUEDEN INHIBIR Y/O ESTIMULAR.

ENTRE LAS RESPUESTAS DE LOS TRES SISTEMAS EXISTEN COMUNICACIONES BIDIRECCIONALES, PORQUE LAS CÉLULAS DE LOS TRES SISTEMAS PRODUCEN MOLÉCULAS COMPARTIDAS (CITOCINAS, HORMONAS Y NEUROTRANSMISORES) Y ADEMÁS, PORQUE EXPRESAN NUMEROSOS RECEPTORES COMUNES.

COMO ENTRE LOS TRES SISTEMAS EXISTEN RECEPTORES COMUNES, UNA CITOCINA PRODUCIDA POR LINFOCITOS DEL SISTEMA INMUNE PUEDE ESTIMULAR (O INHIBIR) OTROS LINFOCITOS, PERO TAMBIÉN PUEDE HACER LO MISMO CON LAS NEURONAS DEL SISTEMA NERVIOSO Y LAS GLÁNDULAS DEL SISTEMA ENDOCRINO. LO MISMO SUCEDE CON LAS HORMONAS Y LOS NEUROTRANSMISORES.

LA INMUNIDAD ADQUIRIDA DEPENDE (1) DE LOS LINFOCITOS QUE RECONOCEN ANTÍGENOS, (2) DE LAS OTRAS CÉLULAS QUE APOYAN SUS RESPUESTAS Y (3) DE LAS MOLÉCULAS MENSAJERAS (COMO LAS CITOCINAS O LOS NEUROTRANSMISORES) QUE LA MODULAN.

INMUNIDAD HUMORAL / INMUNIDAD CELULAR

LOS LINFOCITOS T PROPORCIONAN UNA INMUNIDAD ADQUIRIDA CELULAR, MIENTRAS LOS LINFOCITOS B PROPORCIONAN UNA INMUNIDAD ADQUIRIDA HUMORAL.

LOS LINFOCITOS B SE CLASIFICAN SEGÚN LA CLASE DE Ig QUE SECRETEN (G, M, A, D, E). LOS LINFOCITOS T SE CLASIFICAN SEGÚN SUS FUNCIONES COMO COLABORADORES (TH), CITOTÓXICOS (TC), REGULADORES (Treg) Y DE LA

MEMORIA (TM). LOS LINFOCITOS TH SE SUBDIVIDEN EN TH1 Y TH2 SEGÚN LA CLASE DE CITOCINAS QUE PRODUCEN.

LOS LINFOCITOS TH1 COLABORAN CON LA INMUNIDAD CELULAR PORQUE, A TRAVÉS DE LAS CITOCINAS QUE PRODUCEN, ESTIMULAN MACRÓFAGOS, CÉLULAS ASESINAS (NK) Y LINFOCITOS CITOTÓXICOS. LOS LINFOCITOS TH2 COLABORAN CON LA INMUNIDAD CELULAR PORQUE SUS CITOCINAS ESTIMULAN LINFOCITOS B, CÉLULAS PLASMÁTICAS Y LA PRODUCCIÓN DE ANTICUERPOS.

LOS LINFOCITOS TH1 Y TH2 PRODUCEN CITOCINAS QUE SON ESTIMULANTES, DEL SISTEMA INMUNE, PERO TAMBIÉN PRODUCEN CITOCINAS INHIBIDORAS. LAS CITOCINAS PRODUCIDAS POR LOS TH1 (INF) ESTIMULAN A LOS MACRÓFAGOS Y LAS CÉLULAS NK, PERO INHIBEN LA PRODUCCIÓN DE ANTICUERPOS. LAS CITOCINAS PRODUCIDAS POR LOS TH2 (IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, 1L-13) ESTIMULAN LA PRODUCCIÓN DE ANTICUERPOS, PERO INHIBEN A LOS MACRÓFAGOS.

ESA FUNCIÓN DUAL DE LOS LINFOCITOS TH1 Y TH2 (ESTIMULAR E INHIBIR) PERMITIÓ PROPONER QUE DEBEN EXISTIR ALGUNOS LINFOCITOS QUE ESTIMULAN LA INMUNIDAD ADQUIRIDA Y OTROS LINFOCITOS QUE LA INHIBEN O LA SUPRIMEN. RECIENTEMENTE SE HAN IDENTIFICADO LOS LINFOCITOS T ENCARGADOS DE REGULAR (SUPRIMIR) LAS FUNCIONES DE LOS TH1 Y TH2. ESA NUEVA SUBPOBLACIÓN DE LINFOCITOS ES CONOCIDA COMO LINFOCITOS T REGULADORES (Treg).

LA DISMINUCIÓN DE LOS LINFOCITOS T reg PUEDE PROVOCAR LA APARICIÓN DE ENFERMEDADES, COMO LAS ALERGIAS Y LAS ENFERMEDADES AUTOINMUNES, PORQUE SE PIERDE LA CAPACIDAD INMUNE DE SUPRIMIR A LOS LINFOCITOS AUTO-REACTIVOS RESPONSABLES. POR OTRA PARTE, EL AUMENTO DE LOS LINFOCITOS T reg (ENVEJECIMIENTO, POR EJEMPLO) AUMENTA LA SUSCEPTIBILIDAD A INFECCIONES Y AL CANCER.

SIGNIFICADO DE LA INMUNIDAD ADQUIRIDA.

LA INMUNIDAD ADQUIRIDA SIGNIFICA TENER UN SISTEMA QUE PROPORCIONA:

1. DEFENSA (CONTRA MICROORGANISMOS Y TOXINAS)

2. PROTECCIÓN (CONTRA CÁNCER)

3. LIMPIEZA (DE MOLÉCULAS EXTRAÑAS)

4. REPARACIÓN (DE TEJIDO DAÑADO

5. TOLERANCIA (DE ANTÍGENOS PROPIOS)

SIN EMBARGO, ALGUNAS VECES, LAS RESPUESTAS DIRIGIDAS A PROPORCIONAR LA INMUNIDAD ADQUIRIDA REPRESENTAN UN RIESGO PORQUE LAS REACCIONES PARA LA DEFENSA (ELIMINAR ANTÍGENOS EXTRAÑOS, POR EJEMPLO) PUEDEN DAÑAR TEJIDOS SANOS Y PROVOCAN LESIONES QUE SE TRADUCEN COMO ENFERMEDADES.

POR EJEMPLO, LAS ALERGIAS, LA AUTOINMUNIDAD, LAS ENFERMEDADES INFLAMATORIAS CRÓNICAS O DEGENERATIVAS) O LAS SECUELAS DE ALGUNAS ENFERMEDADES CRÓNICAS COMO LAS DE LA TB. EN TODOS ESOS CASOS, LA RESPUESTA DEL SISTEMA INMUNE ES LA RESPONSABLE DE LAS LESIONES EN LOS TEJIDOS.

CUANDO LA INMUNIDAD ADQUIRIDA DEL SISTEMA INMUNE PROVOCA LESIONES DE TEJIDOS Y SÍNTOMAS DE ENFERMEDAD, ESA RESPUESTA SE DENOMINA HIPERSENSIBILIDAD.

PARA MANTENER LA SALUD ES IMPORTANTE FACILITAR LAS RESPUESTAS DEFENSIVAS DEL SISTEMA INMUNE. PERO TAMBIÉN INHIBIR LAS RESPUESTAS DE HIPERSENSIBILIDAD DEL MISMO SISTEMA. SIN EMBARGO, TANTO UNAS COMO OTRAS RESPUESTAS SON INDUCIDAS POR LAS MISMAS CÉLULAS (LINFOCITOS) QUE RESPONDEN A LOS MISMOS ANTÍGENOS. POR ESO ES TAN IMPORTANTE EL TRABAJO QUE LLEVAN A CABO LOS MECANISMOS DE REGULACIÓN Y/O MODULACIÓN, BIEN SEAN NATURALES O COMO PARTE DE UNA TERAPÉUTICA.

LO CUAL QUIERE DECIR QUE LA INMUNIDAD (PROTECCIÓN) NO DEPENDE SOLAMENTE DE LA RESPUESTA DEL SISTEMA INMUNE.

LA INMUNIDAD INNATA NO ASEGURA QUE LOS SERES VIVOS NO SE VAN A INFECTAR Y LA INMUNIDAD ADQUIRIDA NO ASEGURA QUE EL CUERPO DE LOS VERTEBRADOS ELIMINA TODOS LOS ANTÍGENOS EXTRAÑOS.