LA RESPUESTA INMUNITARIA

Todos los seres vivos estamos rodeados por los microorganismos que habitan la tierra, el agua dulce o salada y el aire. Diariamente los comemos, los bebemos y los respiramos. Muchos de ellos viven sobre la piel, en la boca, en las vías respiratorias, en el intestino y en los genitales. El hecho de que permanezcan como compañeros inofensivos o nos invadan y causen enfermedades depende de la naturaleza del microorganismo y de las defensas del cuerpo humano. Así es como se pone en acción nuestro sistema inmunitario, que tiene la capacidad de distinguir entre lo “propio” y lo “no propio” y de desencadenar los diversos tipos de respuestas.

A pesar de su amplia presencia, rara vez los microorganismos invaden en cuerpo humano, se multiplican y producen una infección. Cuando lo hacen, la infección por lo general es muy leve. Sólo unos pocos microorganismos son capaces de causar enfermedad y en la lucha de nuestro sistema inmunitario contra la mayoría de ellos el resultado suele tener un balance favorable para el ser humano. Son raros los casos en los que una vez contraída la infección, no se puede eliminar al patógeno del organismo.

Respuesta inmunitaria innata y adquirida

En los vertebrados, el sistema inmunitario es altamente especializado y sus dos tipos de respuesta, la inmunidad innata y la adaptativa, se integran en una intricada red de interacciones. Los mecanismos de defensa innata pueden combatir infecciones incipientes o controlarlas hasta tanto se organice una respuesta adaptativa. Los mecanismos adaptativos se elaboran a la medida de cada invasor. Una de las adquisiciones evolutivas más destacables del sistema inmunitario adaptativo es su capacidad para desarrollar lo que se denomina “memoria” inmunológica.

La inmunología es la disciplina que estudia los mecanismos de defensa que el sistema inmunitario altamente organizado es capaz de implementar. La defensa de un organismo tiene dos componentes: la inmunidad innata y la adquirida. La estrategia de la inmunidad innata está presente desde el momento del nacimiento. En esta estrategia, ciertas características estructurales de los microorganismos invasores son reconocidas por el sistema inmunitario como “no propias”. Las células del sistema inmunitario innato pueden reconocer diversos patógenos debido a la presencia de un número limitado y fijo de moléculas receptoras expuestas sobre la membrana celular y pueden detectar otros grupos de moléculas expuestas en las membranas del invasor.

Mientras la inmunidad innata enfrenta un proceso infeccioso incipiente, comienza a generarse la respuesta adquirida o adaptativa, que se desarrolla después de la exposición a agentes inductores de respuesta inmunitaria.

Desencadenantes de respuestas: los antígenos

Un antígeno es una sustancia propia o externa del organismo que desencadena una respuesta inmunitaria, por ejemplo, mediante la formación de anticuerpos. Por lo general, los antígenos son proteínas o polisacáridos presentes en bacterias, virus y otros microorganismos. Los antígenos no microbianos exógenos pueden incluir polen, clara de huevo, y proteínas de tejidos y órganos trasplantados, o proteínas en la superficie de glóbulos rojos transfundidos.

Un anticuerpo es una proteína cuyas características estructurales le permiten reconocer en forma específica otras moléculas de variada naturaleza química con las cuales interactúa por complementariedad espacial.

La respuesta inmunitaria innata

Cuando las primeras barreras de defensa del organismo -la piel y las mucosas- son atravesadas por un corte, pinchazo o picadura, los microorganismos presentes cerca de la herida ingresan en el interior del cuerpo. Allí se enfrentan con una variedad de sustancias químicas y de células y que en conjunto constituyen la inmunidad innata, responsable de desencadenar una respuesta antiinfecciosa. En la respuesta inflamatoria, como parte de la respuesta antiinfecciosa, se reclutan elementos del sistema inmunitario en el sitio de infección o lesión y se desencadena el proceso inflamatorio que culmina con la eliminación del microorganismo invasor y la reparación tisular. La conclusión adecuada de este proceso depende de la interacción entre diversos tipos de leucocitos, glóbulos rojos y plaquetas, células que tienen un lapso de vida limitado y son sustituidas de manera continua.

La primera barrera de defensa: la piel y las mucosas

Si bien estamos rodeados por una legión de microorganismos, no estamos a merced de ellos, ya que disponemos de barreras físicas especializadas en la defensa. La piel y las superficies mucosas constituyen la primera línea de defensa. Mientras la piel permanece intacta, su capa externa de queratina contribuye a la función inexpugnable de barrera física. Los epitelios que recubren las superficies mucosas son estructuras más frágiles que la piel, aunque ofrecen una protección adicional debido a la secreción de moco, saliva o lágrimas ricas en sustancias microbicidas. Sin embargo, ni la piel ni las mucosas son barreras infranqueables. De hecho, las mucosas son el sitio más frecuente de entrada de los microorganismos y sus toxinas, por lo general como consecuencia de lastimaduras o fisuras en el epitelio.

El componente humoral

El componente humoral de la respuesta antiinfecciosa innata comprende sustancias de variada naturaleza química que reconocen antígenos. Una de las principales funciones del componente humoral es intensificar la respuesta inflamatoria innata: ciertas proteínas se adhieren a los microorganismos invasores e inducen la formación de poros en sus membranas, que causan un desequilibrio osmótico y finalmente la lisis del patógeno, o bien promueven su fagocitosis por parte de las células del sistema inmunitario innato.

El componente celular

Los distintos tipos de células que participan en la respuesta inmunitaria son los glóbulos blancos o leucocitos. Abarcan los diversos tipos celulares involucrados en la respuesta inmunitaria innata: células mieloides y linfocitos NK. Las células mieloides comprenden los fagocitos, los granulocitos y las células dendríticas, todas derivadas de una célula precursora común. Las funciones de defensa se llevan a cabo a través de diversos mecanismos, entre los cuales se encuentra la fagocitosis, llevada a cabo por macrófagos y granulocitos neutrófilos.

La respuesta inmunitaria adaptativa

En la respuesta inmunitaria adquirida, así como en la innata, participan componentes humorales y celulares. Las células involucradas son principalmente los linfocitos B y T.

Ante la presencia de un antígeno, los linfocitos B producen anticuerpos y protagonizan la respuesta humoral; los linfocitos T intervienen en la respuesta celular. En ambos casos es esencial que la célula que reconoció al antígeno atraviese un período de proliferación por mitosis, denominado expansión clonal. Este período es característico de la respuesta adaptativa.

El primer contacto específico con un antígeno desencadena una respuesta primaria durante la cual una fracción de linfocitos genera células de memoria “preadaptadas” a un nuevo contacto con el mismo antígeno. La memoria inmunológica es una característica propia de la respuesta adaptativa. El encuentro posterior con el mismo antígeno da lugar a una respuesta secundaria, más rápida y de mayor magnitud.

Todas las respuestas de defensa desarrolladas por un individuo constituyen la inmunidad activa. En ciertos estados fisiológicos se transfieren productos de la respuesta inmunitaria previamente elaborados, de un individuo a otro, como, por ejemplo, anticuerpos. Esto constituye un proceso de inmunidad pasiva.

Los linfocitos B y la producción de anticuerpos

Los linfocitos B son los protagonistas de la respuesta inmunitaria humoral, función que realizan a través de la síntesis de anticuerpos o inmunoglobulinas. En el organismo existen millones de linfocitos B diferenciados a partir de células pluripotenciales presentes en la médula ósea.

Una gran diversidad de anticuerpos

Alrededor del cuarto mes de vida fetal comienza la maduración de los linfocitos B en la médula ósea. Estas células atraviesan diferentes estadios madurativos. Uno de los hechos más intrigantes de la respuesta inmunitaria es la capacidad de los linfocitos B para producir anticuerpos contra una enorme variedad de antígenos naturales -que el linfocito B puede encontrar durante su vida-, como también contra antígenos sintéticos químicamente distintos de cualquier sustancia conocida y con los que nunca antes a tenido contacto.

Un antígeno particular sólo puede reconocer al linfocito B que posea en su membrana el anticuerpo complementario. La interacción antígeno-anticuerpo “selecciona” linfocitos B específicos e induce su proliferación y diferenciación, que conducen a la síntesis de anticuerpos de especificidad idéntica a la original así como células de memoria.

Las células B de memoria conservan la información para producir anticuerpos por períodos muy largos. A diferencia de las células plasmáticas que viven sólo unos pocos días, las células B de memoria permanecen en circulación durante toda la vida de un individuo. En un segundo encuentro con un mismo patógeno, de inmediato se desencadena la producción de anticuerpos en gran escala que detiene la infección en sus etapas más tempranas. La respuesta rápida de las células B de memoria proporciona inmunidad frente a enfermedades infecciosas como la viruela, el sarampión, las paperas y la poliomielitis. Este mecanismo es la base para la vacunación contra diversas enfermedades.

La función de los anticuerpos

Las principales funciones de los anticuerpos son:

  • Unión a partículas extrañas, lo que provoca su aglutinación y favorece la captura por células fagocíticas. Por esta función se denominan anticuerpos opsonizantes.
  • Unión a patógenos o toxinas microbianas, lo que interfiere en la penetración del patógeno en la célula. Por esta función se denominan anticuerpos neutralizantes.
  • Unión con antígenos presentes en membranas o pared celular de microorganismos.
  • Unión con antígenos presentes en células infectadas o tumorales.

Los linfocitos T y la inmunidad mediada por células

Existen 3 tipos de linfocitos T:

  • Citotóxicos, que inducen la muerte celular por medio de proteínas con acción citotóxica. Atacan células eucarióticas extrañas o infectadas por virus u otros microorganismos intracelulares.
  • Colaboradores (o helpers). Algunos ejercen sus acciones sobre macrófagos mientras que otros dirigen la actividad de los linfocitos B, es decir, que regulan la respuesta inmunitaria humoral.
  • Supresores, que mediante diversos mecanismos, uno de los cuales es la producción de citocinas, disminuyen la actividad de los linfocitos B, T y macrófagos, y demás células del sistema inmunitario.

A diferencia de los linfocitos B, que reconocen al antígeno soluble y en su conformación nativa, los linfocitos T requieren que el antígeno esté expuesto sobre la superficie de una célula presentadora de antígenos.

De un modo similar a la maduración de los linfocitos B en la médula ósea, la maduración de los linfocitos T en el timo con anterioridad a la llegada del antígeno genera una gran diversidad de receptores antigénicos. Como vimos, los linfocitos T se originan a partir de células pluripotenciales presentes en la médula ósea. Ya en la octava semana de vida del feto humano, las células precursoras de linfocitos T comienzan a dirigirse hacia el timo, en donde completan su maduración.

La función del linfocito T maduro es semejante a la del linfocito B: reconocer antígenos que se adapten a sus receptores de membrana. Un linfocito T maduro reconoce sólo al antígeno que se adapta a su receptor de membrana. El proceso que desencadena luego del reconocimiento antigénico también es similar al de los linfocitos B: activación y diferenciación celular, que conducen la producción de clones de células T efectoras y células T de memoria.

El complejo mayor de histocompatibilidad

El estudio de las causas del rechazo de trasplantes reveló, a me diados del siglo xx, la existencia de un grupo de cadenas polipeptídicas asociadas con hidratos de carbono presentes en la superficie de las células con núcleo (de mamíferos) y que conforman el complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) originalmente descubierto en ratones y luego en seres humanos, en los que se denominó sistema de antígenos leucocitarios humanos (HLA). Las cadenas polipeptídicas están codificadas por una familia de más de 200 genes La mayor parte de los seres humanos tenemos un amplio conjunto de moléculas CMH y es improbable que dos personas cualesquiera, excepto dos gemelos, tengan el mismo conjunto de moléculas.

Así, casi todas las células con núcleo de nuestro organismo presentan en la membrana, de modo natural, sus propios “antígenos”. Estos complejos no son verdaderos “antígenos” frente a nuestras células inmunitarias, aunque lo serían frente al sistema inmunitario de otro individuo que no los reconocería como “propios”. En un cultivo mixto de células provenientes de dos individuos diferentes -y que por lo tanto expresan moléculas de histocompatibilidad distintas-, cada tipo celular reacciona frente a las moléculas de histocompatibilidad distintas de las propias. El sistema inmunitario “aprende” a reconocer las moléculas propias durante etapas muy tempranas de la diferenciación linfocitaria, precisamente a través de la presentación de sus “propias” moléculas dentro del timo.