SISTEMA INMUNOLOGICO
La inmunología es una rama amplia de la biología y de las ciencias biomédicas que se ocupa del estudio del sistema inmunitario en todos los organismos, entendiendo como tal al conjunto de órganos, tejidos y células que en los vertebrados tienen como función biológica el reconocer elementos extraños o ajenos dando una respuesta (respuesta inmunológica).
La ciencia trata, entre otras cosas, el funcionamiento fisiológico del sistema inmunitario tanto en estadíos de salud como de enfermedad; las alteraciones en las funciones del sistema inmunitario en los desórdenes inmunológicos (enfermedades autoinmunológicos, hipersensibilidades, deficiencia inmunológica, rechazo a los transplantes); las características físicas, químicas y fisiológicas de los componentes del sistema inmunológico in vitro, in situ, e in vivo. La inmunología tiene varias aplicaciones en numerosas disciplinas científicas, que serán analizadas más adelante.
Inmunidad: es la capacidad de no ser susceptible o no verse afectado por una enfermedad o proceso. Dicho en otras palabras, es la capacidad del organismo para resistir y defenderse de la agresión de agentes extraños a él, que generalmente le producen enfermedad.
El término inmunidad comprende todas aquellas propiedades del hospedador que le confieren resistencia a un agente infeccioso específico. Esta resistencia puede ser de todos los grados, desde la susceptibilidad casi total hasta la no susceptibilidad completa.
Es de notarse que los términos "resistencia" e "inmunidad" son relativos e implican únicamente que un hospedador es más o menos susceptible a una infección dada que otro. Nada se puede inferir respecto a los posibles mecanismos de esta resistencia.
La inmunidad puede ser natural o adquirida; y ésta puede ser pasiva o activa. La inmunidad natural es aquella que no se adquiere a través del contacto previo con el agente infeccioso. La inmunidad pasiva es una forma de protección rápida, pero de corta duración, que se adquiere durante el embarazo y se refuerza a través de la lactancia materna. También se adquiere a través de sueros o gammaglobulinas, que son sustancias que producen anticuerpos para combatir algunas enfermedades producidas por bacterias, pero que también actúan por poco tiempo. La inmunidad activa se adquiere por medio de las vacunas y la protección puede durar de unos años a toda la vida.
TIPOS DE INMUNIDAD
Mecanismos inespecificos de Defensa (MED): Los Mecanismos inespecificos de una persona son las barreras que no permiten la entrada de todo aquello ajeno al cuerpo, formando así la primera línea de defensa mas no respuesta inmune. Algunas de estas barreras son la piel, con la presencia de microbiota, que tiene la funcion de ocupar el espacio, lo que disminuye fisicoquimicamente la superficie de contacto con otros microorganismo ajenos a la biota normal de la pie; la presencia de acidos grasos secretados por la misma proporcionana a la piel un bajo pH,lo que proporciona un medio no compatible con los microrganismos. El estomago se le ha denominado trampa gastrica, ya que sus bombas de protones generan la segregacion de HCL con un valor de pH=1, sin embargo solo esta barrera es desarrollada en una etapas de desarrollo posteriores, ejemplo de esto es que el pH del estomago de un recien nacido es de 6, lo cual lo hace suceptible, en primera instancia a la colonizacion de la microbiota, pero tambien a la colonizacion por parte de patogenos. la mucosa, presenta la caracteristica de formar hiperplacias en las crestas de las vellosidades del intestino permitiendo la libre salida de agua y el desprendimiento de los enterocitos presentes en estratos superiores, enzimas presentes en las lágrimas y mas especificamente la lizosima tiene la principal caracteristica de romper estructuras bacterianas (Gram +).En nariz y garganta las vellosidades presentan movimientos que atrapan, retienen y retiran las particulas extrañas que son aspiradas durante la respiracion; el moco presenta la funcion de atrapar todas las particulas aspiradas y ser expulsado por los cilios ya que este presenta una velocidas de 3 cm por segundo. ademas de que la microbiota comensal funciona literalmente como una barrera biologica que impide el asentamiento de otros patogenos.
Estos mecanismo generan resistencia, pero no inmunidad, ya que esta se encuentra mediada por celulas.
La respuesta inflamatoria es parte de la inmunidad innata y se presenta cuando los tejidos son lesionados por bacterias, trauma, toxinas, calor o cualquier otra causa. Las sustancias químicas, incluyendo la histamina, bradiquinina, serotonina y otras, son liberadas por el tejido dañado y hacen que los vasos sanguíneos derramen líquido en los tejidos, lo que deriva en una inflamación localizada. Esto ayuda a delimitar y aislar la sustancia extraña del contacto con otros tejidos corporales.
Las sustancias químicas también atraen a los glóbulos blancos que se "comen" a los microorganismos y células muertas o dañadas. El proceso por el cual estos glóbulos blancos rodean, sumergen y destruyen las sustancias extrañas se llama fagocitosis y las células son colectivamente llamadas fagocitos, las cuales finalmente mueren. El pus se forma debido a la acumulación de tejido muerto, bacterias muertas y fagocitos vivos y muertos.
Inmunidad adquirida: Cualquier forma de inmunidad no innata, sino que se adquiere a lo largo de la vida. Puede ser natural o artificial e inducida pasiva o activamente. La inmunidad adquirida de forma natural se obtiene mediante el desarrollo de anticuerpos como consecuencia de un episodio infeccioso previo o por la transmisión de anticuerpos de la madre al feto a través de la placenta o al recién nacido a través de leche materna.
Inmunidad activa: Es la resistencia inducida después de contacto efectivo con antígenos extraños. En estos casos el huésped produce anticuerpos en forma activa y las células linfoides adquieren la capacidad para responder a los antígenos. Las ventajas de la inmunidad activa incluyen resistencia a largo plazo (basada en la producción de anticuerpos) y respuestas inmunitarias mediadas por células; las desventajas, el lento inicio de la resistencia y la necesidad de contacto prolongado o repetido con el antígeno.
Inmunidad pasiva: Forma de inmunidad adquirida debida a la acción de los anticuerpos transmitidos de forma natural a través de la placenta de la madre al feto o a través del calostro( líquido segregado por las glándulas mamarias durante el embarazo) de la madre al lactante o bien artificialmente por inyección de un suero como tratamiento profiláctico de alguna enfermedad. La inmunidad pasiva no es permanente como la activa, la inmunidad pasiva, es una forma de protección rápida, pero de corta duración, que se adquiere durante el embarazo y se refuerza a través de la lactancia materna.
Los órganos linfoides primarios del sistema inmunitario son el timo y la médula ósea, y los tejidos linfáticos secundarios incluyen el bazo, amígdalas, vasos linfáticos, nodos linfáticos, adenoides, y la piel. Cuando las condiciones de salud lo garantizan, órganos del sistema inmunitario tales como el timo, el bazo, las partes de médula ósea, vasos linfáticos, y tejidos linfáticos secundarios pueden ser extraídos quirúrgicamente para el examen mientras los pacientes están todavía vivos.
Los principales componentes del sistema inmunológico son celulares en la naturaleza y no están asociados con ningún órgano específico sino que están involucrados o circulando en varios tejidos localizados a lo largo de todo el organismo.
La respuesta humoral (anticuerpos) es definida como la interacción entre los anticuerpos y los antígenos. Los anticuerpos son proteínas específicas liberadas de cierta clase de células inmunitarias (linfocitos B). Los antígenos son definidos como elementos que promueven la generación de anticuerpos, por lo tanto son generadores de anticuerpos. La inmunología descansa sobre la comprensión de las propiedades de estas dos entidades biológicas. Sin embargo, igualmente importante es la respuesta celular, que puede no solamente matar a las células infectadas, sino que también es crucial en el control de la respuesta de anticuerpos. Se observa entonces que ambos sistemas son altamente interdependientes.
Inmunología clínica La inmunología clínica es el estudio de las enfermedades causadas por los desórdenes del sistema inmunitario (falla, acción aberrante, y crecimiento maligno de los elementos celulares del sistema). También involucra enfermedades de otros sistemas, donde las reacciones inmunológicos juegan un papel en los rasgos clínicos y patológicos.
Las enfermedades causadas por los desórdenes del sistema inmunológico se dividen en dos amplias categorías:
Inmunodeficiencia, en la cual partes del sistema inmunitario fallan en proveer una respuesta adecuada (p. ej. en la enfermedad granulomatosa crónica).
Autoinmunidad, en la cual el sistema inmunológico ataca las células del propio organismo (p. ej. lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoidea, la enfermedad de Hashimoto y miastenia gravis).
Otros desórdenes del sistema inmunológico incluyen diferentes grados de hipersensibilidad, en los que el sistema responde inapropiadamente a componentes inofensivos (asma y otras alergias) o responde con mucha intensidad.
La enfermedad más conocida que afecta al sistema inmunológico es el SIDA, causado por el HIV. El SIDA es una inmunodeficiencia caracterizada por la pérdida de células T CD4+ ("helper") y macrófagos, que son destruidos por el HIV.
Los inmunólogos clínicos también estudian las formas de prevenir el rechazo a trasplantes, en el cual el sistema inmunitario destruye los alógenos o xenógenos.
Inmunoterapia El uso de los componentes del sistema inmunológico en el tratamiento a una enfermedad o desorden es conocido como inmunoterapia. La inmunoterapia es la más comunmente usada en el contexto del tratamiento de los cánceres junto con la quimioterapia (drogas) y la radioterapia (radiación). Sin embargo, la inmunoterapia es frecuentemente usada en los inmunosuprimidos (tales como los pacientes HIV positivos) y las personas que sufren de otras deficiencias inmunológicas o enfermedades autoinmunitarias.
Inmunología diagnóstica
La especificidad del enlace entre antígeno y anticuerpo ha creado una herramienta excelente en la detección de las sustuncias en una variedad de técnicas diagnósticas. Los anticuerpos específicos para determinado antígeno pueden ser conjugados con un radio-marcador, marcador fluorescente, o una enzima reveladora (por escala de color) y son usados como pruebas para detectarlo.
Inmunología evolutiva: El estudio del sistema inmunológico en especies extintas y extant es capaz de darnos una clave en la comprensión de la evolución de las especies y el sistema inmunitario.
Un desarrollo de complejidad del sistema inmunológico pueden ser visto desde la protección fagocítica simple de los organismos unicelulares, la circulación de los péptidos untimicrobiunos en insectos o los órganos linfoides en vertebrados. Por supuesto, como muchas de las observaciones evolutivas, estas propiedades físicas son vistas frecuentemente a partir de la mirada antropocéntrica. Debe ser reconocido que, cada organismo vivo hoy tiene un sistema inmunitario absolutamente capaz de protegerlo de las principales formas de daño; esos orgunismos que no adaptaron sus sistemas inmunológicos a la amenaza externa está más alrededor al ser observados.
Los insectos y otros artrópodos, que no poseen inmunidad adaptativa verdadera, muestran sistemas altamente evolucionados de inmunidad innata, y son protegidos adicionalmente del daño externo (y la exposición a patógenos) gracias a sus conchas.
Líneas inmunológicas de defensa del cuerpo [editar]El sistema inmunológico protege al organismo de infecciones mediante una estrategia de capas o barreras de defensa sucesivas, cada una más específica que la anterior.
El primer nivel lo forman las barreras físicas que evitan que los agentes patógenos como las bacterias y los virus penetren en el organismo. Si un agente patógeno traspasa estas primeras barreras, el sistema inmunológico innato provee una respuesta inmediata, pero no específica. Los sistemas inmunológicos innatos se encuentran en todas las plantas y animales[2] . Sin embargo, si los agentes patógenos evaden la respuesta innata, los vertebrados poseen una tercera capa de protección, que es el sistema inmunológico adaptativo. Aquí el sistema inmunológico adapta su respuesta durante la infección para mejorar el reconocimiento del agente patógeno.
La información sobre esta respuesta mejorada se conserva aún después de que el agente patógeno es eliminado, bajo la forma de memoria inmunológica, y permite que el sistema inmune adaptativo desencadene ataques más rápidos y más fuertes si en el futuro el sistema inmune detecta este tipo de patógeno[3] .
Tanto la inmunidad innata como la adaptativa dependen de la habilidad del sistema inmunológico para distinguir entre las moléculas propias y las que no lo son. En inmunología, las moléculas propias son aquellos componentes de un organismo que el sistema inmunológico distingue de las substancias extrañas.[4] Al contrario, las moléculas que no son parte del organismo, son reconocidas como moléculas extrañas. Un tipo de moléculas extrañas son los llamados antígenos (que significa "anti" cuerpo "gen" eradores), son substancias que se enlazan a receptores inmunes específicos y desencadenan una respuesta inmune.[5] .
Barreras superficiales: Estas barreras superficiales pertenecen al sistema inmunológico innato pues no dan una respuesta específica contra determinado tipo de organismos patogenos o toxinas. Son defensas que en ocasiones resultan de procesos generales del organismo pero que tienen una importancia capital para el organismo pues eliminan una gran cantidad de infecciones contribuyendo de esta manera a aligerar la carga de las defensas adquiridas. Existe un gran número de tipos de barreras que protegen de infecciones, incluyendo barreras mecánicas, químicas y biológicas. La cutícula cerosa de una hoja, el exoesqueleto de un insecto, la cáscara de un huevo, y la piel son ejemplos de barreras mecánicas que forman la primera línea de defensa contra infecciones[5] . Sin embargo, como los organismos no están completamente sellados frente al medio externo, otros sistemas actúan para proteger las aberturas del cuerpo como los pulmones, el intestino y el tracto genitourinario. En los pulmones, la tos y los estornudos expulsan mecánicamente a los elementos patógenos y otros organismos del tracto respiratorio.
El flujo de las lágrimas y la orina, realiza también una acción de limpieza al producir el arrastre mecánico de elementos patógenos, mientras que la mucosidad secretada por el sistema respiratorio y el tracto gastrointestinal sirve para atrapar microorganismos.[6]
Las barreras químicas también protegen contra infecciones. La piel y el tracto respiratorio secretan péptidos antimicrobianos tales como las defensinas-β.[7] Enzimas tales como la lisozima y la fosfolipasa A en la saliva, las lágrimas y la leche materna también son agentes antibacterianos.[8] [9] Las secreciones de la vagina sirven como barreras químicas en la menarquia, cuando se vuelven ligeramente ácidas, mientras que el semen contiene defensinas y zinc para matar patógenos.[10] [11] En el estómago, el ácido gástrico y las peptidasas actúan como poderosas defensas químicas frente a patógenos ingeridos.
Dentro de los tractos genitourinario y gastrointestinal, la microbiota comensal sirve como barrera biológica porque compite con las bacterias patógenas por alimento y espacio, y en algunos casos modificando las condiciones del medio, como el pH o el contenido de hierro disponible.[12] Esto reduce la probabilidad de que la población de patógenos alcance el número suficiente de individuos como para causar enfermedades. Sin embargo, dado que la mayoría de los antibióticos no discriminan entre bacterias patógenas y la flora normal, los antibióticos orales pueden a veces producir un crecimiento excesivo de hongos (los hongos no son afectados por la mayoría de los antibióticos) y originar procesos como la candidiasis vaginal (provocada por una levadura).[13] La reintroducción de flora probiótica, como el lactobacillus, encontrado en el yogur, ayuda a restaurar un equilibrio saludable de las poblaciones microbianas en casos de infecciones intestinales.[14]
Inmunidad innata: Los gérmenes que logren penetrar en un organismo se encontrarán con las células y los mecanismos del sistema inmune innato. Las defensas del sistema inmune innato no son específicas, lo cual significa que estos sistemas reconocen y responden a los patógenos en una forma genérica[5] . Este sistema no confiere una inmunidad duradera contra el patógeno. El sistema inmune innato es el sistema dominante de protección en la gran mayoría de los organismos[2] .
Barreras humorales y químicas
Inflamación: La inflamación es una de las primeras respuestas del sistema inmune a una infección.[15] Los síntomas de la inflamación son el enrojecimiento y la hinchazón, que son causadas por el incremento del flujo de sangre en un tejido. La inflamación es producida por eicosanoides y citocinas, que son liberadas por células heridas o infectadas. Los eicosanoides incluyen prostaglandinas que producen fiebre y dilatación de los vasos sanguíneos asociados con la inflamación, y leucotrienos que atraen ciertos leucocitos[16] [17]
Las citocinas incluyen interleucinas que son responsables de la comunicación entre los leucocitos; quimiocinas que promueven la quimiotaxis; y los interferones que tienen efectos anti-virales como la supresión de la síntesis de proteínas en la célula huésped.[18] También pueden liberarse factores de crecimiento y factores citotóxicos. Estas citocinas y otros agentes químicos atraen células inmunitarias al lugar de la infección y promueven la curación del tejido dañado mediante la remoción de los patógenos.[19]
Sistema del complemento: El sistema del complemento es una cascada bioquímica que ataca las superficie de las células extrañas. Contiene más de 20 proteínas diferentes y recibe ese nombre por su capacidad para complementar la destrucción de patógenos iniciada por los anticuerpos. El sistema del complemento es el mayor componente humoral de la respuesta inmune innata[20] [21] . Muchas especies tienen sistemas de complemento, el mismo no sólo se presenta en los mamíferos, sino que las plantas, peces y algunos invertebrados también lo poseen[22] .
En los seres humanos, esta respuesta es activada por la unión de proteínas del complemento a carbohidratos de las superficies de los microorganismos o por la unión del complemento a anticuerpos que a su vez se han unido a los microorganismos. Esta señal de reconocimiento produce una rápida respuesta de destrucción.[23] La velocidad de la respuesta es el resultado de la amplificación de la señal que ocurre tras la activación proteolítica secuencial de las moléculas del complemento, que también son proteasas. Tras la unión inicial de proteínas del complemento al microbio, aquéllas activan su capacidad proteásica, que a su vez activa a otras proteasas del complemento y así sucesivamente. Esto produce una cascada catalítica que amplifica la señal inicial por medio de una retroalimentación positiva controlada. .[24] La cascada origina la producción de péptidos que atraen células inmunitarias, aumentan la permeabilidad vascular y opsonizan (recubren) la superficie del patógeno, marcándolo para su destrucción. Esta deposición del complemento puede también matar células directamente al bloquear su membrana plasmática[20] .
Barreras celulares del sistema innato
Imagen de un sistema circulatorio de un ser humano. Se pueden apreciar eritrocitos y leucocitosLos leucocitos (células blancas de la sangre) actúan como organismos unicelulares independientes y son el segundo brazo del sistema inmune innato[5] . Los leucocitos innatos incluyen fagocitos (macrófagos, neutrófilos y células dendríticas), mastocitos, eosinófilos, basófilos y células asesinas naturales. Estas células identifican y eliminan patógenos, bien sea atacando a los más grandes a través del contacto o englobando a otros para así matarlos[22] . Las células innatas también son importantes mediadores en la activación del sistema inmune adaptativo[3] .
La Fagocitosis es una característica importante de la inmunidad innata celular, llevada a cabo por células llamadas fagocitos, que engloban o comen, patógenos y partículas rodeándolos exteriormente con su membrana hasta hacerlos pasar al interior de su citoplasma. Los fagocitos generalmente patrullan en búsqueda de patógenos, pero pueden ser atraídos a ubicaciones específicas por las citocinas[5] Al ser englobado por el fagocito, el patógeno resulta envuelto en una vesícula intracelular llamada fagosoma que a continuación se fusiona con otra vesícula llamada lisosoma para formar un fagolisosoma. El patógeno es destruido por la actividad de las enzimas digestivas del lisosoma o a consecuencia del llamado "chorro respiratorio" que libera radicales libres de oxígeno en el fagolisosoma.[25] [26] La fagocitosis evolucionó como un medio de adquirir nutrientes, pero este papel se extendió en los fagocitos para incluir el englobamiento de patógenos como mecanismo de defensa[27] La fagocitosis probablemente representa la forma más antigua de defensa del huésped, pues ha sido identificada en animales vertebrados e invertebrados[28]
Los neutrófilos y macrófagos son fagocitos que viajan a través del cuerpo en busca de patógenos invasores.[29] Los neutrófilos son encontrados normalmente en la sangre y es el tipo más común de fagocitos, que normalmente representan el 50 o 60% del total de leucocitos que circulan en el cuerpo.[30]
Durante la fase aguda de la inflamación, particularmente en el caso de las infecciones bacterianas, los neutrófilos migran hacia el lugar de la inflamación en un proceso llamado quimiotaxis, y son las primeras células en llegar a la escena de la infección. Los macrófagos son células versátiles que residen dentro de los tejidos y producen una amplia gama de sustancias como enzimas, proteínas del complemento, y factores reguladores como la Interleucina 1[31] . Los macrófagos también actúan como carroñeros, librando al organismo de células muertas y otros residuos, y como "células presentadoras de antígenos" para activar el sistema inmune adaptativo[3] .
Las células dendríticas son fagocitos en los tejidos que están en contacto con el ambiente externo; por lo tanto están localizados principalmente en la piel, la nariz, los pulmones, el estómago y los intestinos.[32] . Se llaman así por su semejanza con las dendritas neuronales, pues ambas tienen muchas proyecciones espiculares en su superficie, pero las células dendríticas no están relacionadas en modo alguno con el sistema nervioso. Las células dendríticas actúan como enlace entre los sistemas inmunes innato y adaptativo, pues presentan antígenos a las células T, uno de los tipos de célula clave del sistema inmune adaptativo[32] .
Los mastocitos residen en los tejidos conectivos y en las membranas mucosas, y regulan la respuesta inflamatoria.[33] Se encuentran asociadas muy a menudo con la alergia y la anafilaxia.[30] Los basófilos y los eosinófilos están relacionados con los neutrófilos. Secretan mediadores químicos que están involucrados en la defensa contra parásitos y desempeñan un papel en las reacciones alérgicas, como el asma[34] Las células asesinas naturales (NK, del inglés Natural Killer) son leucocitos que atacan y destruyen células tumorales, o células que han sido infectadas por virus.[35]
Inmunidad adaptativa: El sistema inmune adaptativo evolucionó en los vertebrados primitivos y permite una respuesta inmunitaria mayor, así como el establecimiento de la denominada memoria inmunológica, donde cada patógeno es recordado por un antígeno característico y propio de ese patógeno en particular.[36] La respuesta inmune adaptativa es específica de los anticuerpos y requiere el reconocimiento de antígenos que no son propios durante un proceso llamado presentación de los antígenos.
La especificidad del antígeno permite la generación de respuestas que se adaptan a patógenos específicos o a las células infectadas por patógenos. La habilidad de montar estas respuestas específicas se mantiene en el organismo gracias a las células de memoria. Si un patógeno infecta a un organismo más de una vez, estas células de memoria desencadenan una respuesta específica para ese patógeno que han reconocido, con el fin de eliminarlo rápidamente.
Linfocitos [editar]Las células del sistema inmune adaptativo son una clase especial de leucocitos, llamados linfocitos. Las células B y las células T son las clases principales de linfocitos y derivan de células madre hematopoyéticas pluripotenciales de la médula ósea[22] . Las células B están involucradas en la respuesta inmune humoral, mientras que las células T lo están en la respuesta inmunitaria mediada por células.
Asociación de una célula T con CMH clase I o CMH clase II, y un antígeno(en rojo)Las células B y T contienen moléculas receptoras que reconocen objetivos o blancos específicos. Las células T reconocen un objetivo no-propio, como un patógeno, sólo después de que los antígenos (pequeños fragmentos del patógeno) han sido procesados y presentados en combinación con un receptor propio, una molécula del llamado complejo mayor de histocompatibilidad (CMH). Hay dos subtipos principales de células T: la célula T asesina y la célula T colaboradora o ayudante. Las células T asesinas solo reconocen antígenos acoplados a moléculas del CMH de clase I, mientras que las células T colaboradoras sólo reconocen antígenos acoplados a moléculas del CMH de clase II. Estos dos mecanismos de presentación de antígenos reflejan los diferentes cometidos de los dos tipos de células T. Un tercer subtipo menor lo forman las células T γ δ (células T gamma/delta), que reconocen antígenos intactos que no están acoplados a receptores CMH.[37]
Por el contrario, el receptor específico de antígeno de las células B es un molécula de anticuerpo en la superficie de la célula B, y reconoce patógenos completos sin la necesidad de que los antígenos sean procesados previamente.
Cada linaje de células B expresa en su superficie un anticuerpo diferente, de forma que el conjunto completo de receptores de antígenos de las células B de un organismo, representa todos los anticuerpos que ese organismo es capaz de fabricar[22] .
Células T asesinas:
Las células T asesinas atacan directamente a otras células que porten en su superficie antígenos foráneos o anormales[38]Las células T asesinas son un subgrupo de células T que matan células infectadas con virus (y otros patógenos), o que estén dañadas o enfermas por otras causas.[39] Al igual que las células B, cada tipo de célula T reconoce un antígeno diferente. Las células T asesinas son activadas cuando su receptor de células T (RCT) se liga a su antígeno específico en un complejo con el receptor del CMH de clase I de otra célula. El reconocimiento de este complejo CMH-antígeno se ve favorecido por un co-receptor en la célula T, llamado CD8. Así, la célula T viaja a través del organismo en busca de células donde los receptores del CMH de clase I lleven este antígeno. Cuando una célula T activada toma contacto con tales células, libera citotoxinas que forman poros en la membrana plasmática de la célula diana o receptora, permitiendo que iones, agua y toxinas entren en ella. Esto provoca el estallido de la célula diana o que experimente apoptosis[40] . La muerte de células huésped inducida por las células T asesinas tiene una gran importancia para evitar la replicación de los virus. La activación de las células T tiene unos controles muy estrictos y por lo general requiere una señal muy fuerte de activación por parte del complejo CMH/antígeno, o señales de activación adicionales proporcionadas por las células T colaboradoras (ver más abajo)[40] .
Células T colaboradoras:
Las células T colaboradoras o ayudantes regulan tanto las respuestas inmunes innatas como las adaptativas y ayudan a determinar qué tipo de respuesta presentará el organismo ante un patógeno concreto.[41] [42] Estas células no tienen actividad citotóxica y no matan células infectadas o patógenos directamente. En cambio controlan la respuesta inmune dirigiendo a otras células para que realicen estas tareas.
Las células T colaboradoras expresan receptores de células T que reconocen antígenos ligados a moléculas del CMH de clase II. En las células T colaboradoras el complejo CMH:antígeno también es reconocido por el co-receptor CD4, que moviliza moléculas dentro de la célula T (e.g. la enzima Lck, una tirosin kinasa específica de leucocitos), las cuales son responsables de la activación de células T. Las células T colaboradoras tienen una asociación más débil con el complejo CMH:antígeno que el que se observa en las células T asesinas, lo que quiere decir que es necesario que se liguen muchos receptores (alrededor de 200 a 300) en la célula T ayudante a complejos CMH:antígeno para poder activar las células ayudantes, mientras que las células T asesinas pueden ser activadas por la unión a una sola molécula CMH:antígeno.
La activación de las células T colaboradoras requiere también un tiempo más prolongado de acoplamiento con la célula presentadora de antígeno.[43] La activación de una célula T colaboradora hace que ésta libere citoquinas que influyen sobre la actividad de muchos tipos de células. Las señales de las citoquinas liberadas por las células T colaboradoras refuerzan la función microbicida de los macrofagos y la actividad de las células T asesinas[5] . Además, la activación de las células T colaboradoras provoca una sobre-regulación de las moléculas expresadas en la superficie de las células T, como el ligando CD40 (también llamado CD154), que proporcionan señales extra de estimulación requeridas para activar a los linfocitos B productores de anticuerpos.[44]
Células T γδ: Las células T γδ representan una pequeña subpoblación de células T caracterizada por poseer en su superficie un receptor de célula T (RCT) diferente. La mayoría de las células T tienen un RCT compuesto de dos cadenas de glucoproteínas denominadas cadenas α y β; sin embargo en las células T γδ su receptor está formado por dos cadenas denominadas γ y δ. Este grupo de células T es, en general, menos numeroso que el de las αβ y es en la mucosa del intestino donde se las encuentra en mayor número, formando parte de una población de linfocitos denominada "linfocitos intraepiteliales".
Se desconoce en gran medida cuáles son las moléculas antigénicas que estimulan a las células T γδ, sin embargo, estas células son peculiares en el sentido de que parece que no necesitan que los antígenos sean procesados y presentados unidos a moléculas del CMH, aunque algunas reconocen a moléculas del CMH de clase IB. Por otra parte, se cree que las células T γδ desempeñan un papel principal en el reconocimiento de antígenos de naturaleza lipídica.
Las células T γδ comparten las características de las células T colaboradoras, las citotóxicas y las asesinas naturales. Al igual que otras subpoblaciones de células T no convencionales que portan RCTs invariables o constantes, como algunos subtipos de células T asesinas naturales, las γδ se encuentran en la frontera entre la inmunidad innata y la adaptativa.[45] Por una parte las células γδ forman parte de la inmunidad adaptativa porque son capaces de reorganizar los genes de sus RCTs para producir una diversidad de receptores y desarrollar una memoria fenotípica, es decir, ser portadoras de receptores adaptados a antígenos o patógenos concretos. Por otra parte también forman parte del sistema inmunitario innato ya que las diferentes subpoblaciones también poseen receptores capaces de actuar como receptores de reconocimiento de patrones. Así, por ejemplo, un gran número de células T Vγ9/Vδ2 humanas (un subtipo de células T γδ) responden o se activan en unas horas frente a moléculas comunes no peptídicas producidas por microorganismos, mientras que otro subtipo de células T, las Vδ1 en los epitelios, responden ante células epiteliales que porten indicadores de que han sufrido algún tipo de estrés.[46]
Un anticuerpo está compuesto por 2 cadenas pesadas y 2 ligeras. La única región variable permite a un anticuerpo reconocer a un antígeno que le corresponde, es decir que sea su complementario[38]
Anticuerpos y linfocitos B [editar]El linfocito B identifica los patógenos cuando los anticuerpos de su superficie se unen a antígenos foráneos específicos[47] . Este complejo antígeno/anticuerpo pasa al interior del linfocito B donde es procesado por proteolisis y descompuesto en péptidos. El linfocito B muestra entonces estos antígenos peptídicos en su superficie unidos a moléculas del CMH de clase II. Esta combinación de CMH/antígeno atrae a un linfocito T colaborador que tenga receptores complementarios de ese complejo CMH/antígeno. La célula T libera entonces linfoquinas (el tipo de citoquinas producido por los linfocitos) y activa así al linfocito B.[48]
Cuando el linfocito B ha sido activado comienza a dividirse y su descendencia segrega millones de copias del anticuerpo que reconoce a ese antígeno. Estos anticuerpos circulan en el plasma sanguíneo y en la linfa, se ligan a los patógenos que portan esos antígenos, dejándolos marcados para su destrucción por la activación del complemento o al ser ingeridos por los fagocitos. Los anticuerpos también pueden neutralizar ciertas amenazas directamente, ligándose a toxinas bacterianas o interfiriendo con los receptores que virus y bacterias emplean para infectar las células[49] .
Sistema inmune adaptativo alternativo: Aunque las moléculas clásicas del sistema inmune adaptativo (por ejemplo, anticuerpos y receptores de células T) existen solamente en los vertebrados mandibulados, se ha descubierto una molécula diferente, y derivada de linfocitos, en vertebrados primitivos sin mandíbula, como la lamprea y animales marinos de la familia myxinoidea. Estos animales poseen una gran variedad de moléculas llamadas receptores linfocíticos variables (RLVs) que, como los receptores de antígenos de los vertebrados con mandíbula, son producidos por un número pequeño de genes (uno o dos). Se cree que estas moléculas se ligan a antígenos de los patógenos de un modo similar a como lo hacen los anticuerpos y con el mismo grado de especificidad.[50]
Memoria inmunológica: Cuando las células B y T son activadas y comienzan a replicarse, algunos de sus descendientes se convertirán en células de memoria con un largo periodo de vida. A lo largo de la vida de un animal, estas células recordarán cada patógeno específico que se hayan encontrado y pueden desencadenar una fuerte respuesta si detectan de nuevo a ese patógeno concreto. Esto es "adaptativo" porque ocurre durante el tiempo de vida de un individuo como una adaptación a una infección por ese patógeno y prepara al sistema inmunitario para futuros desafíos. La memoria inmunológica puede ser pasiva y de corta duración o activa y de larga duración.
Inmunidad pasiva: La inmunidad pasiva es generalmente de corta duración, desde unos pocos días a algunos meses. Los recién nacidos no han tenido una exposición previa a los microbios y son particularmente vulnerables a las infecciones. La madre les proporciona varias capas de protección pasiva. Durante el embarazo, un tipo particular de anticuerpo, llamado IgG, es transportado de la madre al bebé directamente a través de la placenta, así los bebés humanos tienen altos niveles de anticuerpos ya desde el nacimiento y con el mismo rango de especificidad contra antígenos que su madre. La leche materna también contiene anticuerpos que al llegar al intestino del bebé le protegen de infecciones hasta que éste pueda sintetizar sus propios anticuerpos.[52]
Todo esto es una forma de inmunidad pasiva porque el feto, en realidad, no fabrica células de memoria ni anticuerpos, sólo los toma prestados de la madre. En medicina, la inmunidad protectora pasiva puede ser también transferida artificialmente de un individuo a otro a través de suero rico en anticuerpos. El curso del tiempo de una respuesta inmune comienza con el encuentro con el patógeno inicial (o la vacunación inicial) y conduce a la formación y mantenimiento de la memoria inmunológica activa.
Inmunidad activa e inmunización: La memoria activa de larga duración es adquirida después de la infección, por la activación de las células T y B. La inmunidad activa puede ser también generada artificialmente, a través de la vacunación. El principio en que se basa la vacunación (también llamada inmunización) consiste en introducir un antígeno de un patógeno para estimular al sistema inmunológico y desarrollar inmunidad específica contra ese patógeno particular sin causar la enfermedad asociada con ese microorganismo.
Esta deliberada inducción de una respuesta inmune es efectiva porque explota la especificidad natural del sistema inmunológico, así como su inducibilidad. Siendo la enfermedad infecciosa una de las causas más frecuentes de muerte en la población humana, la vacunación representa la manipulación más eficaz del sistema inmunológico que ha desarrollado la humanidad.
Casi todas las vacunas virales están basadas en virus vivos atenuados, mientras que las vacunas bacterianas están basadas en componentes o fragmentos no celulares de bacterias, incluyendo componentes inofensivos de toxinas. Dado que muchas vacunas derivadas de antígenos acelulares no inducen una respuesta adaptativa lo suficientemente fuerte, a la mayoría de vacunas bacterianas se les añaden coadyuvantes que activan las células del sistema inmune innato presentadoras de antígenos para potenciar la inmunogenicidad.
Desórdenes en la inmunidad humana: El sistema inmunológico es un complejo notablemente eficaz que incorpora especificidad, inducibilidad y adaptación. No obstante, a veces se producen fallos que pueden agruparse, de forma genérica, dentro de las tres siguientes categorías: inmunodeficiencia, autoinmunidad e hipersensibilidad.
Inmunodeficiencias: La Inmunodeficiencia ocurre cuando uno o más de los componentes del sistema inmunológico están inactivos. La habilidad del sistema inmunológico de responder a los patógenos se ve disminuida en los jóvenes y en los adultos mayores. En estos últimos las inmunorespuestas empiezan a decaer alrededor de los 50 años.
En países desarrollados, la obesidad, el alcoholismo y el abuso de drogas ilegales son causas comunes de una respuesta inmune disminuida.Sin embargo, la malnutrición es la causa más común de la inmunodeficiencia en países en vías de desarrollo.
Las inmunodeficiencias también pueden ser heredadas o adquiridas. La enfermedad granulomatosa crónica, en la cual los fagocitos tienen problemas para destruir patógenos, es un ejemplo de una herencia, o inmunodeficiencia congénita. El SIDA y algunos tipos de cáncer causan inmunodeficiencia adquirida.
Autoinmunidad: Las respuestas inmunes exageradas abarcan el otro extremo de la disfunción inmunitaria, particularmente el desorden autoinmune. Aquí el sistema inmunitario falla en distinguir adecuadamente lo propio de lo extraño y ataca a partes del propio organismo. En circustancias normales, muchas células T y anticuerpos reaccionan con péptidos del propio organismo. Existen, sin embargo, células especializadas (localizadas en el timo y en la médula ósea)que participan en la eliminación de linfocitos jóvenes que reaccionan contra antígenos propios, para prevenir así la autoinmunidad.
Hipersensibilidad. La hipersensibilidad es una inmunorespuesta que daña los tejidos propios del cuerpo. Está dividida en cuatro clases (Tipos I-IV) basándose en los mecanismos involucrados y el tiempo de desarrollo de la reacción hipersensible. El tipo I de hipersensibilidad es una reacción inmediata o anafiláctica, relacionada con alergias. Los síntomas van desde un malestar suave hasta la muerte. El tipo I de hipersensibilidad está mediado por la inmunoglobulina E, que es liberada por mastocitos y basófilos.
El tipo II de hipersensibilidad se produce cuando los anticuerpos se ligan a antígenos localizados sobre las células propias del paciente, marcándolas para su destrucción. También recibe el nombre de hipersensibilidad dependiente de anticuerpos o citotóxica y es mediada por anticuerpos de tipo IgG e IgM.
Los inmunocomplejos (agregados de antígenos, proteínas del complemento, y anticuerpos IgG e IgM ) depositados en varios tejidos desencadenan la hipersensibilidad de tipo III. La hipersensibilidad de tipo IV (también conocida como "hipersensibilidad de tipo retardado") generalmente tarda entre dos y tres días en desarrollarse. Las reacciones de tipo IV están implicadas en muchas enfermedades autoinmunes e infecciosas, pero también incluyen dermatitis de contacto. Estas reacciones son mediadas por las células T, monocitos y macrófagos[60] .
Otros mecanismos de defensa del huésped: Es probable que el sistema inmunitario adaptativo y de múltiples componentes surgiera con los primeros vertebrados, ya que en los invertebrados no se producen linfocitos ni respuestas humorales basadas en anticuerpos[1] . Muchas especies, sin embargo, utilizan mecanismos que parecen ser los precursores de estas funciones de la inmunidad de los vertebrados. Los sistemas inmunitarios aparecen incluso en las formas de vida más simples, como las bacterias, que utilizan un único mecanismo de defensa llamado "sistema de restricción y modificación" para protegerse de patógenos víricos llamados bacteriófagos.
Los receptores de reconocimiento de patrón son proteínas que emplean casi todos los organismos para identificar moléculas relacionadas con patógenos microbianos. Los péptidos antimicrobianos llamados defensinas constituyen un componente de la respuesta inmune innata que se ha conservado a lo largo de la evolución, está presente en todos los animales y plantas y representa la forma principal de inmunidad sistémica de los invertebrados[1] . El sistema del complemento y las células fagocitarias también se encuentran presentes en la mayoría de los invertebrados. Las ribonucleasas y la ruta de interferencia de ARN se conservan en todos los eucariotas y se piensa que desempeñan una función en la respuesta inmune ante los virus y otros materiales genéticos extraños
Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Inmunolog%C3%ADa
Material recopilado por: Profesora en la Especialidad de Biología, Mayrilin Vargas.
