COMPONENTES DEL SISTEMA INMUNO

El sistema inmunitario puede dividirse en dos subsistemas principales, el sistema innato/de resistencia general y el sistema adaptativo. Tanto el sistema innato como el sistema adaptativo interactúan continuamente entre sí para proporcionar una respuesta inmunitaria eficaz.

El sistema inmunitario innato o de resistencia general incluye una variedad de medidas de protección que funcionan continuamente y proporcionan una primera línea de defensa contra los agentes patógenos. Sin embargo, estas respuestas no son específicas para un agente patógeno concreto. En cambio, las células inmunitarias innatas son específicas para patrones moleculares conservados que se encuentran en todos los microorganismos. Esto evita que el sistema inmunitario innato reconozca inadvertidamente las células del huésped y las ataque. Sin embargo, esto impide que las respuestas inmunitarias innatas mejoren sus reacciones con la exposición repetida al mismo agente patógeno. En otras palabras, el sistema inmunitario innato no tiene memoria.

Las defensas protectoras del sistema inmunitario innato comienzan con las barreras anatómicas como la piel intacta y las membranas mucosas que impiden la entrada de muchos microorganismos y agentes tóxicos. La piel también tiene un entorno ácido de pH 3-5 que retrasa el crecimiento de los microorganismos. Además, los microorganismos normales o flora, que habitan en la piel y las mucosas, compiten con otros microorganismos por los nutrientes y los lugares de fijación. Además, el moco y los cilios de las membranas mucosas ayudan a atrapar a los microorganismos y a expulsarlos del cuerpo.

A continuación, el sistema inmunitario innato incluye barreras fisiológicas como la temperatura corporal normal, la fiebre, la acidez gástrica, la lisozima, el interferón y las colectinas. El rango de temperatura corporal normal inhibe una variedad de microorganismos; y, el desarrollo de la fiebre puede inhibir aún más muchos de estos organismos patógenos. La acidez gástrica del estómago también es bastante eficaz para eliminar muchos microorganismos ingeridos. La lisozima, que es una enzima hidrolítica que se encuentra en las lágrimas y en las secreciones mucosas, puede escindir la capa de peptidoglicano de la pared celular bacteriana, lisando así el microorganismo. Los interferones, que incluyen un grupo de proteínas producidas por células infectadas por virus, pueden unirse a células no infectadas y producir un estado antiviral generalizado. Las colectinas son proteínas surfactantes que están presentes en el suero, en las secreciones pulmonares y en las superficies de las mucosas. Pueden matar directamente a ciertos microorganismos patógenos al alterar sus membranas lipídicas o indirectamente al agrupar los microorganismos para aumentar su susceptibilidad a la fagocitosis.

Las vías del complemento también forman parte de las medidas defensivas del sistema inmunitario innato. Existen tres vías del complemento. La vía clásica se activa cuando los anticuerpos IgM o ciertas subclases de anticuerpos IgG se unen a los marcadores/antígenos de superficie de los microorganismos. La vía alternativa o de properdina se desencadena por la deposición de la proteína del complemento, C3b, en las superficies de los microorganismos y no requiere anticuerpos para su activación. La tercera vía, la vía de la lectina, se desencadena por la adhesión de la lectina plasmática de unión a manosa (MBL) a los microbios y no requiere anticuerpos para su activación. Estas tres vías se fusionan en una vía común que conduce a la formación del complejo de ataque a la membrana que puede formar poros en la membrana de las células objetivo. Las vías del complemento también son integrales en la opsonización (o aumento de la susceptibilidad) de los antígenos particulados a la fagocitosis y en el desencadenamiento de una respuesta inflamatoria localizada.

La respuesta inflamatoria es otra parte esencial de la respuesta inmunitaria innata. La respuesta inflamatoria es la reacción del organismo ante la invasión de un agente infeccioso, un desafío antigénico o cualquier tipo de daño físico. La respuesta inflamatoria permite que los productos del sistema inmunitario entren en la zona de la infección o del daño y se caracteriza por los signos cardinales de enrojecimiento, calor, dolor, hinchazón y pérdida de función.

Además de los mecanismos anatómicos y fisiológicos, también hay receptores de reconocimiento de patrones o PRR que contribuyen a la respuesta inmunitaria innata. Los receptores de reconocimiento de patrones no son específicos para ningún patógeno o antígeno determinado, pero pueden proporcionar una respuesta rápida a los antígenos. Los PRR se clasifican como proteínas de membrana porque están asociados a la membrana celular; y, pueden encontrarse en todas las membranas de las células del sistema inmunitario innato. Aunque existen varios cientos de variedades, todos los genes de los PRR se codifican en la línea germinal para garantizar una variabilidad limitada en sus estructuras moleculares. Algunos ejemplos de PRR son la MBL, la proteína surfactante pulmonar, la proteína C-reactiva, los receptores tipo Toll (TLR), la lectina tipo C, el NOD y el MX. Los PRR reconocen los PAMP o patrones moleculares asociados a patógenos que pueden desencadenar la liberación de citoquinas. Algunos ejemplos de PAMP son el LPS (endotoxina), el peptidoglicano (paredes celulares), las lipoproteínas (cápsulas bacterianas), el ADN hipometilado (CpG que se encuentra en bacterias y parásitos), el ADN de doble cadena (virus) y la flagelina (flagelos bacterianos). Estos antígenos son producidos por células microbianas y no por células humanas. El reconocimiento de los PAMP por parte de los PRR conduce a la activación del complemento, la opsonización, la liberación de citoquinas y la activación de los fagocitos.

Por último, los fagocitos mononucleares y las células granulocíticas también son importantes para la respuesta innata y ayudan a vincular la respuesta inmunitaria innata con la respuesta inmunitaria adaptativa. Los fagocitos mononucleares incluyen los monocitos que circulan en la sangre y los macrófagos que están en los tejidos. Los monocitos y los macrófagos son muy importantes en la presentación de antígenos, la fagocitosis, la producción de citoquinas y las actividades antimicrobianas y citotóxicas.

Al madurar los monocitos, éstos circulan por la sangre durante aproximadamente 8 horas, luego migran a los tejidos y se diferencian en macrófagos tisulares específicos o en células dendríticas. Existen varios tipos de células dendríticas que participan en diferentes aspectos de las funciones inmunitarias. Muchas células dendríticas son importantes en la presentación del antígeno a las células T auxiliares. Sin embargo, las células dendríticas foliculares sólo se encuentran en los folículos linfáticos y participan en la unión de complejos antígeno-anticuerpo en los ganglios linfáticos.

Las células granulocíticas incluyen los neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos/mastos. Los neutrófilos son células fagocíticas muy activas y, por lo general, llegan primero al lugar de la inflamación. Los eosinófilos también son células fagocíticas; sin embargo, son más importantes en la resistencia a los parásitos. Los basófilos en la sangre y los mastocitos en los tejidos liberan histamina y otras sustancias y son importantes en el desarrollo de alergias.

El sistema innato puede ser capaz de erradicar el agente patógeno sin más ayuda del sistema adaptativo; o bien, el sistema innato puede estimular al sistema inmunitario adaptativo para que participe en la erradicación del agente patógeno.

En contraste con el sistema inmunitario innato, las acciones del sistema inmunitario adaptativo son específicas para el agente patógeno concreto. Esta respuesta tardará más en producirse que la respuesta innata. Sin embargo, el sistema inmunitario adaptativo tiene memoria, lo que significa que el sistema inmunitario adaptativo responderá más rápidamente a ese patógeno concreto con cada exposición sucesiva.

La respuesta inmunitaria adaptativa se compone de las células B/anticuerpos y las células T. Estos son los dos brazos del sistema inmunitario adaptativo. Las células B y los anticuerpos componen la inmunidad humoral o la inmunidad mediada por anticuerpos; y las células T componen la inmunidad mediada por células. Como nota, las células asesinas naturales también son del linaje de los linfocitos como las células B y las células T; sin embargo, las células asesinas naturales sólo participan en las respuestas inmunitarias innatas.

El primer brazo del sistema inmunitario adaptativo es la inmunidad humoral, funciona contra los agentes patógenos extracelulares y las toxinas. Las células B se producen en la médula ósea y luego se desplazan a los ganglios linfáticos. Dentro de los ganglios linfáticos, las células B ingenuas siguen madurando y se exponen a los agentes patógenos atrapados en el ganglio linfático concreto. A diferencia de las células T, las células B pueden reconocer antígenos en su forma nativa, lo que significa que las células B pueden reconocer antígenos sin necesidad de que el antígeno sea procesado por una célula presentadora de antígenos y luego presentado por una célula T colaboradora. Estos antígenos se denominan antígenos T-independientes porque no se requiere la activación de las células T para activar las células B. Algunos ejemplos de estos antígenos independientes de T son el lipopolisacárido, el dextrano y la flagelina polimérica bacteriana. Estos antígenos suelen ser grandes moléculas poliméricas con determinantes antigénicos repetitivos. Estos antígenos también pueden inducir la activación de numerosas células B; sin embargo, la respuesta inmunitaria es más débil y la inducción de la memoria es más débil que con la activación de las células T auxiliares. En cambio, la activación de las células B con la activación de las células T colaboradoras da lugar a una respuesta inmunitaria mucho mejor y a una memoria más eficaz. Esta respuesta inmunitaria eficaz a largo plazo es el tipo de reacción que constituye el objetivo de las inmunizaciones. Con la unión del antígeno a la región Fab del receptor de las células B y la señalización secundaria de las citocinas liberadas por las células T auxiliares, las células B inician una hipermutación somática en la región Fab que aumenta aún más el ajuste correspondiente entre la región Fab y el antígeno. Este proceso estimula entonces a las células B para que maduren y se conviertan en células plasmáticas que, a su vez, comienzan a producir el anticuerpo concreto con la mejor correspondencia con el antígeno.

De estas células B estimuladas surgirán clones de células B con la especificidad para el antígeno concreto. Estas células pueden convertirse en células plasmáticas productoras de anticuerpos o en células de memoria que permanecerán en los ganglios linfáticos para estimular una nueva respuesta inmunitaria contra ese antígeno concreto. Esto ocurre durante la respuesta inmunitaria primaria cuando el sistema inmunitario se expone por primera vez a un antígeno concreto.

Este proceso de selección y expansión clonal tardará varios días en producirse; y, principalmente, implica la producción de IgM. La IgM es el primer anticuerpo producido durante una respuesta inmunitaria primaria.

A medida que la respuesta inmunitaria progresa, las células plasmáticas activadas comenzarán a producir IgG específica para el antígeno concreto. Aunque la IgM es el primer anticuerpo producido y es un anticuerpo mucho más grande, la IgG es un anticuerpo mejor neutralizador. La IgG se une más eficazmente al antígeno y ayuda a la opsonización.

Como nota, las células plasmáticas pueden producir otros anticuerpos. Estos anticuerpos incluyen la IgD, la IgA y la IgE. La IgD se encuentra principalmente como receptor unido a las superficies de las células B maduras. Mientras que la IgA es el anticuerpo que se encuentra en secreciones como las mucosas, la saliva, las lágrimas y la leche materna; y la IgE es el anticuerpo implicado en las reacciones alérgicas y las infecciones parasitarias. Sin embargo, el anticuerpo más importante para las vacunas es la IgG.

Con las células de memoria que se han producido con la respuesta inmunitaria primaria, cualquier exposición posterior al antígeno dará lugar a una respuesta inmunitaria secundaria más rápida y eficaz. Con esta respuesta inmunitaria secundaria, la reacción será más rápida, mayor y estará compuesta principalmente por IgG.

En cuanto al otro brazo de la inmunidad adaptativa, la inmunidad mediada por células, funciona principalmente contra los patógenos intracelulares. Las células T maduran en el timo y luego se liberan en el torrente sanguíneo. Hay dos tipos principales de células T, las células CD4 y las células CD8.

Las células CD4 o células T auxiliares tienen el correceptor CD4 y sólo reconocen la proteína del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) II. La proteína MHC II se encuentra en todas las células inmunitarias y actúa como marcador de las células inmunitarias.

Las células CD4 son esenciales para la inmunidad mediada por anticuerpos y para ayudar a las células B a controlar los patógenos extracelulares. Hay dos subconjuntos de células CD4, Th1 y Th2. Las células Th1 ayudan a promover la inmunidad mediada por células; y las células Th2 ayudan a promover la inmunidad mediada por anticuerpos.

Las células CD8 o células T citotóxicas tienen el correceptor CD8 y sólo reconocen la proteína del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) I. La proteína MHC I se encuentra en todas las células corporales nucleadas, excepto en los eritrocitos maduros, y actúa como marcador de las células corporales. Las células CD8 son esenciales para la inmunidad mediada por células y para ayudar a controlar los patógenos intracelulares.

A diferencia de las células B, las células T sólo pueden reconocer el antígeno que ha sido procesado y presentado por las células presentadoras de antígenos. Hay dos tipos de procesamiento de antígenos.

El primer tipo de procesamiento de antígenos implica la fijación de antígenos intracelulares junto con las proteínas MHC I a la superficie de las células procesadoras de antígenos. Esto ocurre con los antígenos víricos y las células tumorales.

El otro tipo de procesamiento de antígenos implica la unión de antígenos extracelulares junto con proteínas MHC II a la superficie de las células presentadoras de antígenos. Esto ocurre con los antígenos bacterianos y parasitarios.

Una vez que la célula T ha sido activada por la célula presentadora de antígeno, comienza a realizar sus funciones dependiendo de si es una célula CD4 o una célula CD8. Al igual que ocurre con las células B, las células T activadas también experimentan una expansión clonal que produce células T efectoras adicionales para la infección actual y células T de memoria para futuras infecciones con este antígeno.