Inmunología

La integridad biológica de los individuos tiene que ser permanentemente defendida frente a

posibles agresiones externas, sobre todo de microbios patógenos. Para ello cada organismo

disponen de barreras naturales de aislamiento, como son la piel y las mucosas y de un

sistema inmunológico que está precisamente especializado en identificar y destruir todo lo

extraño e incluso aquello interno que se deteriora

La inmunología es la ciencia que estudia los procesos moleculares y celulares propios del

sistema inmune en su acción defensiva. El sistema inmune se ubica en los órganos linfoides

entre los que destacan el timo, médula ósea, bazo, ganglios linfáticos y tejidos linfoides

asociados a mucosas. En estos órganos es donde se agrupan las células

inmunocompetentes, entre las que destacan los linfocitos, monocitos y células dendríticas. A

su vez las células inmunocompetentes interactúan entre si y con las sustancias extrañas

(antígenos) a través de múltiples moléculas, como son las inmunoglobulinas(anticuerpos),

citocinas, sistema de complemento, moléculas de histocompatibilidad y de adherencia y otras

La acción defensiva del organismo se articula a través de la respuesta inmune que es la

manera de responder ante agresiones tanto externas como internas. Esta respuesta se realiza

de diferentes maneras, pero sustancialmente se hace a través de la respuesta innata y la

respuesta adaptativa, que actúan de manera coordinada

¿Qué es lo propio para el sistema inmune?

El principal objetivo del sistema inmune es el reconocimiento del propio organismo lo que le

permite la identificación selectiva de lo extraño con el fin de neutralizarlo mediante una

estrategia de defensa que no es rígida; sino adaptable y flexible. De este modo, en algunas

circunstancias, ciertas bacterias son identificadas como extrañas y destruidas, y en otras, el

sistema inmune decide que puede convivir con ellas e incluso utilizarlas en beneficio propio.

Los conocimientos actuales indican que el sistema inmune de cada individuo entiende por

propio todos aquellos componentes naturales presentes en el cuerpo que lo alberga. No

resulta sencillo entender cómo el sistema inmune, ya desde el seno materno, comienza a

diferenciar los componentes propios de los que no lo son. Todo ello a pesar de la compleja

estructura individual formada por miles de millones de moléculas y de células distintas. Este

proceso de reconocimiento es dinámico, se inicia por el feto en el seno materno y continúa

durante toda la vida, aunque a partir de los 20 años esta función va declinando. Así pues

podemos decir que el sistema inmune no “nace maduro” con el individuo, sino que va

haciendo (madurando) progresivamente a través de las experiencias a lo largo de toda la vida.

¿Qué es lo extraño para el sistema inmune?

Se entiende por extraño todo aquello que no es reconocido como propio por el sistema

inmune. Comienza durante el desarrollo fetal y dura toda la vida. A los componentes extraños

se denominan antígenos y pueden formar parte de los millones de microorganismos

existentes en forma de bacterias, virus, parásitos y hongos incluso tejidos u órganos que se

trasplantan de un individuo a otro. En este sentido, todas las sustancias que tienen la

capacidad de estimular al sistema inmune y generar una respuesta inmune, se conocen como

antígenos.

Sabemos que prácticamente cualquier tipo de molécula biológica, incluyendo lípidos,

hormonas, carbohidratos complejos, fosfolípidos, ácidos nucleicos y proteínas pueden actuar

como antígenos. Las múltiples partes del antígeno que pueden actuar induciendo la respuesta

inmune son generalmente péptidos pequeños y se conocen como grupos determinantes ó

epítopos

¿Qué son las barreras naturales de defensa?

Son esencialmente la piel y las mucosas que actúan aislando al individuo del exterior

.Sin embargo, también poseen capacidad bactericida y otros elementos defensivos propios

debido a la presencia en estos tejidos de factores y células inmunocompetente.

Efectivamente la piel representa casi el 20 % del peso corporal, consta de tres capas con

funciones bien diferenciadas. La piel tiene capacidad impermeable y parcialmente antiséptica,

gracias a la lubricación que aportan las glándulas sebáceas de los folículos pilosos, lo que

impide que gérmenes patógenos penetren en el interior y provoquen infecciones Además, en

la epidermis, que es la más superficial, abundan los queratocitos, importantes por su

capacidad de producción de linfocinas proinflamatorias, y células de Langerhans, que poseen

capacidad transportadora y presentadora de antígenos. En la dermis y la hipodermis existe

una importante red de vasos linfáticos y sanguíneos y además se encuentran células con

funciones inmunocompetentes, como linfocitos, macrófagos, etc.

Las mucosas ocupan una enorme extensión en el organismo humano (más 500 m2) y actúan

como puesto fronterizo entre el interior y exterior de la cavidad ocular, oral, vaginal, intestinal, pulmonar, etc. Según su localización, contienen numerosas glándulas que segregan moco capaz de atrapar gérmenes, así como sustancias protectoras tales como: lisozimas, defensivas, aglutininas, histamina bajo en pH, e incluso, ciertas citocinas y quimiocinas. Además, las células que tapizan los conductos respiratorios poseen cilios que conducen los gérmenes atrapados hacia el exterior. Sus secreciones presentan un poder antiséptico y microbicida.

¿En qué consiste la respuesta innata?

La defensa activa del organismo se lleva a cabo a través de la respuesta inmune, la cual

puede realizarse de dos formas distintas pero relacionadas: la respuesta innata y la

respuesta adaptativa.

La respuesta inmune innata interviene de manera inmediata, como primera línea de defensa inmune, frente a una gran variedad de agresiones. No requiere de un aprendizaje previo y en ella intervienen diversas moléculas tales como el complemento, citocinas así

como un conjunto de células, entre las que destacan monocitos, células dendríticas y células NK.

La respuesta innata, además, actúa de forma inespecífica, esto es frente a todos los

gérmenes patógenos por igual . Esto es de especial importancia en la protección del

organismo frente a infecciones, ya sean de tipo bacteriano o viral en la misma puerta de

entrada de la piel y mucosas.

Entre las moléculas y factores que intervienen en la respuesta inmune innata se encuentran: las citocinas, principalmente de los tipos IL-1, 6. 7 y 15 que con sus acciones moduladoras influyen en los inflamatorios; las quimiocinas como son la IL-8 y el RANTES que intervienen atrayendo nuevas células al foco inflamatorio y el complemento, que se encuentra preformado en cada individuo y puede intervenir en los procesos de destrucción de microorganismos con una gran eficacia al poseer una capacidad destructiva directa sobre los mismos o servir de inductor de su destrucción por células fagocíticas.

A su vez entre las células de la respuesta inmune innata, muchas de ellas presentes en la piel

y mucosas, destacan los fibroblastos, las células dendríticas, monocitos, neutrófilos,

macrófagos y células NK. Estas células, se caracterizan por su capacidad para actuar de

manera inmediata sin requerir de un aprendizaje previo siempre que cualquier patógeno

sobrepase las barreras naturales. Esto es por ejemplo lo que ocurre, tras una herida de piel

como consecuencia de una caída en la que se puede producir una entrada de

microorganismos patógenos o la llegada de gérmenes a las mucosas de los pulmones

Cuando se produce una invasión local de microorganismos o incluso un trauma mecánico se activan una serie de componentes de la respuesta innata localmente produciendo lo que se conoce como inflamación. El proceso inflamatorio es como la síntesis de todas las actuaciones de la inmunidad innata a nivel de un foco de infección. En la inflamación se ponen en marcha elementos que interfieren con el invasor y además generan señales encaminadas a atraer nuevas células al foco al objeto de contribuir de manera más eficiente a la destrucción del invasor.

Entre los procesos de lisis en la respuesta inmune innata, resaltan los llevados a cabo por las

células NK, neutrófilos y macrófagos que destruyen a los invasores en una batalla célula a

célula. También puede intervenir el complemento que ejerce una acción destructiva directa o a

través de los macrófagos principalmente,

Los mecanismos de defensa innata aportan un buen sistema de protección. Sin embargo, en

muchas ocasiones no son suficientes para defender eficazmente al organismo, pero por

fortuna, éste dispone de la respuesta inmune adaptativa que puede actuar reforzando a la

respuesta innata o supliéndola en caso de que ésta falle eliminando a los patógenos.

¿Cómo es la respuesta inmune adaptativa?

Este tipo de respuesta representa una tercera línea de defensa y se caracteriza por

desarrollarse y específicamente frente a las sustancias extrañas que la han inducido.

Generalmente, estas sustanciasson aquellas que no han sido previamente eliminadas por la

respuesta innata. Los linfocitos que participan en esta respuesta son de dos tipos: linfocitos y

linfocitos B, de ahí que existan dos modalidades de respuesta adaptativa, de tipo celular y

de tipo humoral. En la primera intervienen los linfocitos T prioritariamente y en la segunda los

linfocitos B, aunque ambos tipos de respuestas se complementen e interactúan

Respuesta inmune celular

La respuesta inmune celular cubre una importante función en la defensa, actuando frente a

virus y células tumorales.

En este tipo de respuesta intervienen los linfocitos T, que reconocen a los antígenos a través de sus receptores T (TCR) cuando son presentados por células que exponen sus determinantes antigénicos (péptidos) junto con las moléculas de histocompatibilidad (HLA). Las moléculas de histocompatibilidad (HLA, en humanos) son glicoproteínas presentes en las membranas de la mayoría las células nucleadas y son esencialmente de dos tipos, I y II.

Para que la activación antigénica se inicie, además de la unión TCR-péptido, se requiere que

se acerquen e interacciones las células presentadoras de Ags y los linfocitos T

respondedores. Este fenómeno se lleva a cabo por las moléculas de adhesión, un grupo

heterogéneo de sustancias que se encuentran en la superficie de células inmunocompetentes

Los linfocitos que intervienen en este tipo de respuesta son de tipo Th y Tc. Los linfocitos Tc reconocen los antígenos presentados en superficie por molé-culas HLA de clase I, mientras que los linfocitos Th lo hacen por moléculas HLA de clase II

Después se desencadena una cascada de reacciones bioquímicas en el citoplasma celular T

en las que participan elementos conocidos como segundos mensajeros, dando

así lugar al proceso de activación, proliferación y diferenciación celular. La consecuencia final

es la formación de células Tc activas con capacidad destructiva de los gérmenes invasores o

de células blanco.

Respuesta inmune humoral

La ausencia de este tipo de respuesta deja al individuo tan indefenso frente a toda clase de

patógenos y otras agresiones, que es incompatible con la vida si no se instaura a tiempo un

tratamiento adecuado. En ésta respuesta intervienen, como pieza central, los linfocitos B, que

como se ha dicho anteriormente reconocen el antígeno a través de las inmunoglobulinas

presentes en su membrana. Sin embargo este estímulo no es suficiente para que se inicie la

respuesta inmune humoral. Para ello es necesario que los linfocitos B, además, reciban ayuda

de citocinas producidas por los linfocitos T colaboradores

Sólo cuando confluyen estos estímulos, se produce la activación, proliferación y diferenciación

de los linfocitos B hasta la formación de células plasmáticas, productoras por excelencia de

Igsy las células memoria, preparadas para actuar ente un estímulo igual en el futuro

¿Qué caracteriza la respuesta inmune adaptativa?

La respuesta inmune adaptativa posee cuatro cualidades que la hacen diferente a la respuesta

inmune innata. Son las de reconocer específicamente a los antígenos, ser de carácter clonal,

poseer memoria y ser autorregulable. Veamos con detalle el significado y la transcendencia de

cada una de ellas.

Especificidad. Es el fenómeno mediante el cual los péptidos que componen a cada antígeno

son reconocidos exclusivamente por un solo tipo de receptor. Esto quiere decir que debe de

existir el mismo número de receptores distintos como antígenos posibles. De esta manera, el

organismo pose un número extraordinariamente grande de los receptores posibles, ya sean

inmunoglobulinas (en el caso de los linfocitos B), o TCRs (en el caso de los linfocitos T).

Clonalidad. Proceso de selección, activación y maduración de linfocitos para un antígeno

determinado. Este fenómeno fue originariamente descrito por Burnet, por lo que hoy se

conoce como la teoría de selección clonal de Burnet

Memoria inmunológica. La repuesta inmune adaptativa mantiene memoria de los estímulos

recibidos. Esto se debe a la permanencia de células memoria (linfocitos), sensibilizados de

larga vida después de un estímulo antigénico. A la respuesta primera frente a un antígeno se

le conoce como respuesta primaria, mientras que la respuesta producida cuando un mismo

antígeno estimula el sistema inmune con posterioridad, se conoce como respuesta

secundaria. Esta última es más rápida, duradera y eficiente debido a la presencia de las

células memoria. Ésta es la base de las vacunas

Autorregulación. Mecanismos internos de control que regulan el tipo y la intensidad de la

respuesta inmune . En ello interviene diversas elementos, entre las que destacan: las

citocinas y células T reguladoras.

Las citocinas, que son sustancias producidas mayoritariamente por linfocitos intervienen

regulando la respuesta inmune facilitando la activación, proliferación y diferenciación de las

células implicadas en la respuesta inmune

Las células T reguladoras son linfocitos que poseen la cualidad de influir en otras células

inmunocompetentes modulando la intensidad de las señales de activación que reciben.