Biología del sistema inmunitario

Así como la mente humana permite que una persona desarrolle su propia forma de ser, el sistema inmunitario provee un concepto propio de biología. La función del sistema inmunitario es defender al cuerpo de los invasores. Los microbios (gérmenes o microorganismos), las células cancerosas y los tejidos u órganos trasplantados son interpretados por el sistema inmunitario como algo contra lo cual el cuerpo debe defenderse.

A pesar de que el sistema inmunitario es complicado, su estrategia básica es simple: reconocer al enemigo, movilizar fuerzas y atacar. Comprender la anatomía y los componentes del sistema inmunitario permite ver cómo funciona esta estrategia.

Anatomía

El sistema inmunitario mantiene su propio sistema de circulación (los vasos linfáticos) que abarca todos los órganos del cuerpo excepto el cerebro. Los vasos linfáticos contienen un líquido claro y espeso (linfa) formado por un líquido cargado de grasa y glóbulos blancos.

Además de los vasos linfáticos existen áreas especiales (ganglios linfáticos, amígdalas, médula ósea, bazo, hígado, pulmones e intestino) en las que es posible reclutar, movilizar y desplegar linfocitos hacia zonas específicas como parte de la respuesta inmune. El ingenioso diseño de este sistema asegura la inmediata disponibilidad y rápida concreción de una respuesta inmune dondequiera que sea necesaria. Es posible ver funcionar este sistema cuando una herida o infección en la yema de un dedo produce la inflamación de un ganglio linfático en el codo o cuando una infección de garganta inflama los ganglios linfáticos que se encuentran bajo la barbilla. Los ganglios se inflaman porque los vasos linfáticos drenan la infección transportándola hacia la zona más cercana en la que pueda organizarse una respuesta inmune.

Terminología del sistema inmunitario

Anticuerpo: una proteína, fabricada por linfocitos B, que reacciona ante un antígeno específico, también se le llama inmunoglobulina.

Antígeno: cualquier molécula capaz de generar una respuesta autoinmune.

Antígenos de leucocitos humanos: un sinónimo del complejo mayor de histocompatibilidad humano.

Células: la más pequeña unidad de tejido viva, compuesta por un núcleo y un citoplasma y rodeada por una membrana. El núclo contiene ADN y el citoplasma contiene estructuras (organelas) que llevan a cabo las funciones de la células.

Célula asesina natural: un tipo de linfocito que puede matar ciertos microbios y células cancerosas.

Citoquinas: proteinas solubles, secretadas por células del sistema inmunitario, que actúan como mensajeros para ayudar a regular la respuesta inmune.

Complejo mayor de hitocompatibilidad (CMH): un grupo de moléculas importantes que ayuda al cuerpo a distinguir entre lo propio y lo extraño.

Complemento: un grupo de proteínas que ayuda a atacar antígenos.

Endocitosis: el proceso por el que una célula engloba (ingiere) ciertos antígenos.

Histocompatiblidad: literalmente significa tejido compatible. Utilizada para determinar si un tejido u órgano trasplantado (por ejemplo, la médula ósea o un riñón) será aceptado por el receptor. La histocompatibilidad está determinada por las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad.

Inmunoglobulina: un sinónimo de anticuerpo.

Interleucina: un tipo de citoquina que influye sobre varias células.

Leucocito: glóbulo blanco. Los linfocitos y los neutrófilos, entre otros, son leucocitos.

Linfocito: la principal célula del sistema linfático. Se clasifican en linfocitos B (que producen anticuerpos) y linfocitos T (que ayudan alcuerpo a diferenciar lo propio de lo ajeno).

Macrófago: una gran célula que absorbe (ingiere) microbios una vez que el sistema inmune los ha señalado para que sean destruidos.

Molécula: un grupo (agregación) de átomos químicamente combinados para formar una única sustancia química.

Neutrófilo: un gran glóbulo blanco (leucocito) que ingiere antígenos y otras sustancias.

Péptido: dos o más aminoácidos químicamente unidos para formar una única molécula.

Proteína: un gran número de aminoácidos químicamente unidos en una cadena. Las proteínas son péptidos de gran tamaño.

Quimiotaxis: un proceso de atración y reclutamiento de células en el que estas se desplazan atraídas por una elevada concentración de una sustancia química determinada.

Receptor: una molécula de la superficie celular o del citoplasma que encaja en otra molécula como una llave en su cerradura.

Respuesta inmune: la respuesta ante un antígeno producida por componentes del sistema inmunitario, sean células o anticuerpos.

Componentes del sistema inmunitario

El sistema inmunitario está compuesto por células y sustancias solubles. Las células más importantes del sistema inmunitario son los glóbulos blancos. Los macrófagos, neutrófilos y linfocitos son distintos tipos de glóbulos blancos. Las sustancias solubles son moléculas que no forman parte de las células pero que se disuelven en un líquido, como el plasma. Las sustancias solubles más importantes son los anticuerpos, las proteínas del sistema del complemento y las citoquinas. Algunas sustancias solubles actúan como mensajeros para atraer y activar otras células. El complejo mayor de histocompatibilidad es la base del sistema inmunitario y ayuda a identificar lo propio y lo extraño.

Sistema linfático

Sistema linfático: defensa contra la infección
El sistema linfático es una red de ganglios linfáticos conectados con vasos linfáticos. Los ganglios linfáticos contienen una red de tejido en la cual los linfocitos están estrechamente unidos.
Esta red de linfocitos filtra, ataca y destruye organismos perjudiciales que producen infecciones. Los ganglios linfáticos suelen agruparse en zonas en las que los vasos linfáticos se ramifican, como el cuello, las axilas y la ingle.
La linfa, un líquido rico en glóbulos blancos, fluye por los vasos linfáticos. La linfa contribuye a que el agua, las proteínas y otras sustancias de los tejidos corporales regresen al flujo sanguíneo. Todas las sustancias absorbidas por la linfa pasan por al menos un ganglio linfático y su correspondiente filtro formado por una red de linfocitos.
Otros órganos y tejidos corporales (el timo, el hígado, el bazo, el apéndice, la médula ósea y pequeñas acumulaciones de tejido linfático como las amígdalas en la garganta y las glándulas de Peyer en el intestino delgado) también forman parte del sistema linfático. Estos tejidos también ayudan al cuerpo a combatir las infecciones.

Macrófagos

Los macrófagos son grandes glóbulos blancos que ingieren microbios, antígenos y otras sustancias. Un antígeno es cualquier sustancia que puede estimular una respuesta inmune. Las bacterias, los virus, las proteínas, los hidratos de carbono, las células cancerosas y las toxinas pueden actuar como antígenos.

El citoplasma de macrófagos contiene gránulos o paquetes envueltos por una membrana, consistentes en varias sustancias químicas y enzimas. Las mismas permiten que el macrófago digiera el microbio que ha ingerido y, por lo general, lo destruya.

Los macrófagos no se encuentran en la sangre; en realidad se localizan en zonas estratégicas donde los órganos del cuerpo contactan con el flujo sanguíneo o el mundo exterior. Por ejemplo, los macrófagos se hallan donde los pulmones reciben el aire exterior y donde las células del hígado se conectan con los vasos sanguíneos. Las células similares de la sangre reciben el nombre de monocitos.

Neutrófilos

Al igual que los macrófagos, los neutrófilos son grandes glóbulos blancos que tragan microbios y otros antígenos y tienen gránulos que contienen enzimas cuya finalidad es destruir los antígenos ingeridos. Sin embargo, a diferencia de los macrófagos, los neutrófilos circulan en la sangre; necesitan un estímulo específico para abandonar ésta y entrar en los tejidos.

Los macrófagos y los neutrófilos suelen trabajar juntos. Los macrófagos inician una respuesta inmune y envían señales para movilizar a los neutrófilos, con el fin de que se unan a ellos en el sector con problemas. Cuando llegan los neutrófilos, digieren a los invasores y así los destruyen. La acumulación de neutrófilos y la muerte y digestión de los microbios forma pus.

Linfocitos

Algunos glóbulos blancos que combaten las infecciones

Macrófafo - Linfocito

glóbulos blancos

Célula asesina natural - Neutrófilo

Los linfocitos, las principales células del sistema linfático, son relativamente pequeños comparados con los macrófagos y los neutrófilos. A diferencia de los neutrófilos, que no viven más de 7 a 10 días, los linfocitos pueden vivir durante años o décadas. La mayoría de los linfocitos se divide en tres categorías principales:

  • Los linfocitos B derivan de una célula (célula madre o precursora) de la médula ósea y maduran hasta convertirse en células plasmáticas, que secretan anticuerpos.
  • Los linfocitos T se forman cuando las células madres o precursoras migran de la médula ósea hacia el timo, una glándula donde se dividen y maduran. Los linfocitos T aprenden a diferenciar lo propio y lo extraño en el timo. Los linfocitos T maduros abandonan el timo y entran en el sistema linfático, donde funcionan como parte del sistema inmunitario de vigilancia.
  • Las células asesinas naturales, que son ligeramente más grandes que los linfocitos T y B, reciben ese nombre porque matan ciertos microbios y células cancerosas. El adjetivo “natural” indica que, en cuanto se forman, están preparadas para matar diversos tipos de células, en lugar de requerir la maduración y el proceso educativo que sí necesitan los linfocitos B y T. Las células asesinas naturales también producen algunas citoquinas, sustancias mensajeras que regulan ciertas funciones de los linfocitos T, los linfocitos B y los macrófagos.

Anticuerpos

Cuando son estimulados por un antígeno, los linfocitos B maduran hasta convertirse en células que forman anticuerpos. Los anticuerpos son proteínas que interactúan con el antígeno que inicialmente estimula los linfocitos B. Los anticuerpos también reciben el nombre de inmunoglobulinas.

Cada molécula de anticuerpo tiene una parte única que se une a un antígeno específico y otra parte cuya estructura determina la clase de anticuerpo. Existen cinco clases de anticuerpos: IgM, IgG, IgA, IgE e IgD.

Estructura básica en Y de los anticuerpos
Todas las moléculas de los anticuerpos tienen una estructura básica en forma de Y en la que varias piezas se unen mediante estructuras químicas llamadas enlaces de bisulfuro. Una molécula de anticuerpo se divide en regiones variables y constantes. La región variable determina a qué antígeno se unirá el anticuerpo. La región constante determina la clase de anticuerpo (IgG, IgM, IgD, IgE o IgA).

Estructura básica de los anticuerpos
  • La IgM (inmunoglobulina M) es el anticuerpo que se produce ante la primera exposición a un antígeno. Por ejemplo, cuando un niño recibe la primera vacuna antitetánica, los anticuerpos antitétanos de clase IgM se producen de 10 a 14 días más tarde (respuesta de anticuerpos primaria). La IgM abunda en la sangre, pero normalmente no está presente en los órganos o los tejidos.
  • La IgG, el tipo de anticuerpo más frecuente, se produce tras varias exposiciones a un antígeno. Por ejemplo, después de recibir una segunda dosis de vacuna antitetánica (de refuerzo), un niño produce anticuerpos IgG en un lapso de 5 a 7 días. Esta respuesta de anticuerpos secundaria es más veloz y abundante que la respuesta primaria. La IgG se encuentra tanto en la sangre como en los tejidos. Es el único anticuerpo que se transmite de la madre al feto a través de la placenta. La IgG de la madre protege al feto y al recién nacido hasta que el sistema inmunitario del bebé pueda producir sus propios anticuerpos.
  • La IgA es el anticuerpo que desempeña un importante papel en la defensa del cuerpo cuando se produce una invasión de microorganismos a través de una membrana mucosa (superficies revestidas, como la nariz, los ojos, los pulmones y los intestinos). La IgA se encuentra en la sangre y en algunas secreciones como las del tracto gastrointestinal y la nariz, los ojos, los pulmones y la leche materna.
  • La IgE es el anticuerpo que produce reacciones alérgicas agudas (inmediatas). En este aspecto, la IgA es la única clase de anticuerpo que aparentemente hace más mal que bien. Sin embargo, puede ser importante a la hora de combatir infecciones parasitarias, muy frecuentes en los países en vías de desarrollo.
  • La IgD es un anticuerpo presente en muy pequeñas concentraciones en la sangre que circula por el cuerpo. Aún no se comprende completamente su función.

Sistema del complemento

El sistema del complemento abarca más de 18 pro-teínas. Estas proteínas actúan en cadena, es decir, que una activa la siguiente. El sistema del complemento puede ser activado a través de dos vías diferentes. Una de ellas, llamada vía alternativa, es activada por ciertos productos microbianos o antígenos. La otra vía, llamada clásica, es activada por anticuerpos específicos unidos a sus antígenos (complejos inmunes). El sistema del complemento destruye sustancias extrañas, directamente o en conjunción con otros componentes del sistema inmunitario.

Citoquinas

Las citoquinas funcionan como los mensajeros del sistema inmunitario. Son secretadas por células del sistema inmunitario en respuesta a una estimulación. Las citoquinas amplifican (o estimulan) algunos aspectos del sistema inmunitario e inhiben (o suprimen) otros. Se han identificado muchas citoquinas y la lista todavía sigue creciendo.

Algunas citoquinas pueden ser inyectadas como parte del tratamiento para ciertas enfermedades. Por ejemplo, el interferón alfa es efectivo en el tratamiento de ciertos cánceres, como la leucemia de células peludas. Otra citoquina, el interferón beta, puede ayudar a tratar la esclerosis múltiple. Una tercera citoquina, llamada interleucina-2, puede ser útil en el tratamiento del melanoma maligno y el cáncer de riñón, a pesar de que su uso tiene efectos adversos. Existe otra citoquina más, llamada factor estimulante de las colonias de granulocitos, que estimula la producción de neutrófilos, y puede ser utilizada en pacientes con cáncer que tienen poca cantidad de neutrófilos a causa de la quimioterapia.

Complejo mayor de histocompatibilidad

Todas las células tienen moléculas en su superficie que son únicas para cada persona determinada. Se las conoce con el nombre de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad. A través de ellas, el cuerpo es capaz de distinguir lo propio y lo extraño. Toda célula que muestre moléculas idénticas del complejo mayor de histocompatibilidad es ignorada; y toda célula que muestre moléculas no idénticas del complejo mayor de histocompatibilidad es rechazada.

Existen dos tipos de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (también llamadas antígenos leucocitarios humanos o HLA): las de clase I y clase II. Las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I están presentes en todas las células del cuerpo a excepción de los glóbulos rojos. Las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II están presentes sólo en las superficies de los macrófagos y en los linfocitos B y T que hayan sido estimulados por un antígeno. Las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clases I y II de cada persona son únicas. A pesar de que los gemelos idénticos tienen idénticas moléculas de histocompatibilidad, existe una baja probabilidad (una sobre cuatro) de que los gemelos no idénticos tengan moléculas idénticas, mientras que es extraordinariamente baja para dos personas que no son hijas de los mismos padres.

Las células del sistema inmunitario aprenden a diferenciar lo propio de lo extraño en la glándula del timo. Cuando el sistema inmunitario comienza a desarrollarse en el feto, las células madres o precursoras migran hacia el timo, donde se dividen hasta convertirse en linfocitos T. Mientras se desarrolla en la glándula del timo, cualquier linfocito T que reacciona ante las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad del timo es eliminado. A todo linfocito T que tolere el complejo mayor de histocompatibilidad del timo y aprenda a cooperar con las células que expresan las moléculas únicas del complejo mayor de histocompatibilidad del cuerpo se le permite madurar y abandonar el timo.

El resultado es que los linfocitos T maduros toleran las células y los órganos del cuerpo y pueden cooperar con las otras células del cuerpo cuando se las llama a defender a éste. Si los linfocitos T no tolerasen las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad del cuerpo, lo atacarían. Sin embargo, en ocasiones los linfocitos T pierden la capacidad de diferenciar lo propio de lo extraño y, en consecuencia, se desarrollan enfermedades autoinmunes como el lupus eritematoso sistémico (lupus) o la esclerosis múltiple.

La inmunidad y la respuesta inmune

El sistema inmunitario ha conformado una compleja red de procedimientos que pueden dividirse en dos categorías: inmunidad innata (natural) y aprendida (adquirida).

Todas las personas nacen con inmunidad innata. Los componentes del sistema inmunitario que participan de la inmunidad innata (macrófagos, neutrófilos y sistema del complemento) reaccionan de forma similar ante todas las sustancias extrañas, y el reconocimiento de los antígenos no varía de persona a persona.

Como su nombre indica, la inmunidad aprendida es adquirida. En el momento de nacer, el sistema inmunitario de una persona aún no se ha enfrentado al mundo exterior ni ha comenzado a desarrollar sus archivos de memoria. El sistema inmunitario aprende a responder a cada nuevo antígeno con el que se enfrenta. En consecuencia, la inmunidad aprendida es específica de los antígenos que la persona encuentra a lo largo de su vida. El rasgo característico de la inmunidad específica es la capacidad de aprender, adaptarse y recordar.

El sistema inmunitario lleva un registro o memoria de cada antígeno que la persona encuentre, ya sea a través de los pulmones (al respirar), el intestino (al comer) o la piel. Ello es posible porque los linfocitos tienen una larga vida. Cuando los linfocitos encuentran un antígeno por segunda vez, su respuesta ante él es enérgica, rápida y específica. Esta respuesta inmune específica explica por qué no se contrae varicela o sarampión más de una vez a lo largo de la vida, así como el motivo por el que las vacunas previenen las enfermedades. Por ejemplo, para evitar la poliomielitis, una persona recibe una vacuna hecha de una forma debilitada del poliovirus. Si posteriormente esa persona resulta expuesta al poliovirus, su sistema inmunitario busca en sus archivos de memoria, encuentra los “datos” de este virus y rápidamente activa las defensas apropiadas. El resultado es que el poliovirus es eliminado por anticuerpos específicos que neutralizan el virus antes de que tenga oportunidad de multiplicarse o de invadir el sistema nervioso.

La inmunidad innata y la inmunidad aprendida no son independientes una de otra. Cada sistema actúa en relación con el otro e influye sobre él, directa o indirectamente, a través de la inducción de citoquinas (mensajeros). Rara vez un estímulo desencadena una única respuesta. Lo que hace es iniciar varias, algunas de las cuales pueden actuar juntas u ocasionalmente competir entre sí. De todos modos las respuestas dependen de los tres principios básicos del reconocimiento, de la movilización y del ataque.

Reconocimiento

Antes de que el sistema inmunitario pueda responder ante un antígeno, debe ser capaz de reconocerlo. Y, en efecto, puede hacerlo a través de un proceso llamado procesamiento de antígenos. Los macrófagos son las mayores células procesadoras de antígenos, pero otras células, incluyendo los linfocitos B, también pueden hacerlo.

Las células procesadoras de antígenos ingieren un antígeno y lo cortan en pequeños fragmentos. A continuación, estos fragmentos se colocan dentro de las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad y son disparados hacia la superficie de la membrana celular. El área del complejo mayor de histocompatibilidad que contiene los fragmentos de antígeno luego se une (adhiere) a una molécula especial de la superficie del linfocito T llamada receptor de célula T. El receptor de célula T está diseñado para encajar (como una llave en una cerradura) en la parte del complejo mayor de histocompatibilidad que transporta un fragmento de antígeno.

Los linfocitos T cuentan con dos grandes subgrupos que difieren en su capacidad de unirse (adherirse) a una de las dos clases de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad. El subgrupo de linfocitos T con una molécula CD8 en su superficie puede unirse a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I. El subgrupo de lin-focitos T con una molécula CD4 en su superficie puede unirse a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II.

Movilización

Una vez que una célula procesadora de antígenos y un linfocito T han reconocido un antígeno, una serie de hechos inicia la movilización del sistema inmunitario. Cuando una célula procesadora de antígenos ingiere un antígeno, libera citoquinas (por ejemplo, interleucina-1, interleucina-8 o interleucina-12) que actúan sobre otras células. La interleucina-1 moviliza otros linfocitos T; la interleucina-12 estimula las células asesinas naturales para que sean aún más potentes y secreten interferón; la interleucina-8 actúa como una especie de “faro” que guía a los neutrófilos hacia el sitio en el que fue encontrado el antígeno. Este proceso de atracción y reclutamiento de células recibe el nombre de quimiotaxis.

Cuando los linfocitos T son estimulados a través de sus receptores de células T, producen varias citoquinas que ayudan a reclutar otros linfocitos, lo cual amplifica la respuesta inmune. Las citoquinas también pueden activar las defensas inmunes no específicas (innatas). En consecuencia, actúan como un puente entre la inmunidad innata y la aprendida.

Como los linfocitos T reconocen a los antígenos
Los linfocitos T forman parte del sistema inmunitario de vigilancia. Contribuyen a identificar antígenos, que son sustancias extrañas al cuerpo. Sin embargo, para ser reconocido por un linfocito T, un antígeno debe ser procesado y “presentado” al linfocito de forma tal que éste pueda identificarlo, como se muestra a continuación.

  1. Un antígeno que circula por el cuerpo tiene una estructura que un linfocito T no puede reconocer.
  2. Una célula procesadora de antígenos, como un macrófago, rodea e ingiere al antígeno.
  3. Las enzimas de la célula procesadora de antígenos rompen dicho antígeno hasta reducirlo a fragmentos.
  4. Algunos fragmentos de antígeno se unen a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad y son lanzados a la superficie de la membrana celular.
  5. Un receptor de células T, localizado en la superficie de un linfocito T, reconoce el fragmento de antígeno unido a una molécula del complejo mayor de histocompatibilidad y se adhiere a él.
Como los linfocitos T reconocen a los antígenos

Ataque

Gran parte de la maquinaria del sistema inmunitario tiene la finalidad de matar o de eliminar los microbios invasores una vez que han sido reconocidos. Los macrófagos, los neutrófilos y las células asesinas naturales son capaces de eliminar muchos invasores.

Si un invasor no puede ser eliminado por completo, se pueden construir paredes para aprisionarlo. Estas paredes están formadas por células especiales y reciben el nombre de granulomas. La tuberculosis es un ejemplo de una infección que no es completamente eliminada; las bacterias que causan tuberculosis quedan aprisionadas dentro de un granuloma. La mayoría de las personas sanas expuestas a estas bacterias rechaza la infección causada por la tuberculosis, pero algunas bacterias sobreviven indefinidamente, generalmente en el pulmón, rodeadas de un granuloma. Si el sistema inmunitario se debilita (incluso 50 o 60 años más tarde), las paredes de la prisión se desmoronan y las bacterias que causan la tuberculosis comienzan a multiplicarse.

El cuerpo no combate a todos los invasores del mismo modo. Los que permanecen fuera de las células del cuerpo (organismos extracelulares) son relativamente fáciles de combatir; el sistema inmunitario moviliza defensas para facilitar su ingestión por los macrófagos y otras células. Cómo lleva a cabo el sistema inmunitario este procedimiento depende de si los invasores están encapsulados (tienen una gruesa cápsula a su alrededor) o no. Los invasores que llegan al interior de las células (organismos intracelulares), y siguen viables (vivos) y funcionales se combaten de forma completamente diferente.

Organismos extracelulares encapsulados

Algunas bacterias cuentan con una cápsula que resguarda las paredes de sus células e impide que los macrófagos las reconozcan. Un ejemplo común de bacterias encapsuladas son los estreptococos, que causan faringitis estreptocócica. La respuesta inmune consiste en hacer que los linfocitos B produzcan anticuerpos contra la cápsula. Los anticuerpos también neutralizan las toxinas que producen ciertas bacterias.

Una vez creados, se adhieren a las cápsulas. La unidad bacteria-anticuerpo recibe el nombre de complejo inmune. El complejo inmune se adhiere a un receptor sobre un macrófago. Esta unión permite que el macrófago ingiera todo el complejo y que luego se digieran las bacterias allí mismo. Los complejos inmunes también activan la cascada del complemento. La unión de productos de la cascada del complemento y el complejo inmune hace que a los macrófagos les resulte muy fácil identificar los complejos inmunes que debe ingerir.

Organismos extracelulares no encapsulados

Algunas bacterias tienen sólo una pared celular; no tienen cápsula y, en consecuencia, se las considera no encapsuladas. Escherichia coli, una causa muy frecuente de intoxicación alimentaria y de infecciones del tracto urinario, es un ejemplo de bacteria no encapsulada.

Cuando las bacterias no encapsuladas invaden el cuerpo, los macrófagos, las células asesinas naturales, las citoquinas y la cascada del complemento se ponen en acción.

Los macrófagos tienen sensores que reconocen las moléculas de la superficie de las bacterias no encapsuladas. Cuando las moléculas y los sensores se unen, la bacteria es rodeada y absorbida por el macrófago en un proceso llamado fagocitosis. La fagocitosis estimula al macrófago a liberar citoquinas que atraen a los neutrófilos. Luego los neutrófilos absorben y matan muchas bacterias más. Algunas de las citoquinas liberadas por los macrófagos activan células asesinas naturales, que luego pueden matar algunas bacterias directamente, o bien ayudan tanto a los neutrófilos como a los macrófagos a matar de forma más eficiente.

Las bacterias no encapsuladas también activan la cascada del complemento. El complemento ayuda a destruir las bacterias y libera un producto que actúa como señal para atraer neutrófilos, que luego destruyen el resto de las bacterias.

Organismos intracelulares

Algunos microorganismos, como las bacterias de la tuberculosis, sobreviven mejor dentro de una célula. Debido a que estos organismos deben entrar en una célula para vivir, no cuentan con ninguna defensa en particular cuando se los ingiere. Una vez ingeridos, estos organismos son secuestrados (encerrados) dentro de la célula en una estructura protectora llamada vesícula o vacuola. Las vesículas pueden fundirse con otras dentro del citoplasma, como las vesículas que reúnen y envuelven las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II.

A medida que estas vesículas se unen, el complejo mayor de histocompatibilidad recoge algunos fragmentos de las bacterias. Cuando el complejo mayor de histocompatibilidad es trasplantado hacia la superficie celular, contiene estos fragmentos extraños. Las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad son reconocidas por los linfocitos T, que responden al fragmento de antígeno liberando citoquinas. Las citoquinas activan macrófagos. Esta activación deriva en la producción de nuevos elementos químicos dentro de la célula. Estos elementos químicos ahora permiten que el macrófago mate los organismos que se encuentran dentro de la célula.

Algunas citoquinas favorecen la producción de anticuerpos. Los anticuerpos participan activamente en la defensa contra organismos localizados fuera de la célula; pero son ineficaces contra las infecciones que se producen dentro de ésta.

Los virus son un ejemplo de otro organismo que debe entrar en una célula para poder sobrevivir. Sin embargo, los virus son procesados no en vesículas sino en estructuras especiales llamadas proteosomas. Los proteosomas rompen el virus en fragmentos que son transportados hacia otra estructura, dentro de la célula, llamada retículo endoplasmático (la fábrica celular en la que se producen proteínas). Las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase I también se reúnen dentro del retículo endoplasmático rugoso. Mientras se produce esta reunión, las moléculas recogen fragmentos de virus que llevan consigo cuando son lanzadas hacia la superficie celular.

Ciertos linfocitos T reconocen las moléculas de clase I, que ahora contienen fragmentos de virus, y se unen a ellas. Cuando la conexión se completa, una señal enviada a través de la membrana celular desencadena la activación de linfocitos T antígeno-específicos, la mayoría de los cuales se convierten luego en células T asesinas. A diferencia de las células asesinas naturales, no obstante, las células T asesinas sólo matan las células infectadas con el virus en particular que ha estimulado su activación. Por ejemplo, las células T asesinas ayudan a combatir el virus de la gripe. La razón por la cual la mayoría de las personas necesitan de 7 a 10 días para recuperarse de la gripe es porque éste es el tiempo que lleva generar células T asesinas especialmente diseñadas para combatir el virus que produce dicha enfermedad.

Reacciones autoinmunes

En ocasiones el sistema inmunitario no funciona correctamente, interpreta que los tejidos del cuerpo son extraños y, en consecuencia, los ataca, provocando una reacción autoinmune. Las reacciones autoinmunes pueden desencadenarse de varias maneras:

  • Una sustancia corporal que por lo común queda estrictamente restringida a un área específica (y en consecuencia escondida del sistema inmunitario) es liberada en la circulación general. Por ejemplo, el fluido del globo ocular normalmente se limita a las cámaras del ojo. Si un golpe en el ojo libera este fluido al flujo sanguíneo, el sistema inmunitario puede reaccionar contra él.
  • Una sustancia corporal normal es alterada. Por ejemplo los virus, los medicamentos, la luz solar o la radiación pueden cambiar la estructura de una proteína hasta el punto de hacerla parecer extraña.
  • El sistema inmunitario responde a una sustancia extraña que tiene una apariencia similar a una sustancia natural del cuerpo e involuntariamente ataca tanto las sustancias del cuerpo como las extrañas.
  • Algo funciona mal en las células que controlan la producción de anticuerpos. Por ejemplo, los linfocitos B cancerosos pueden producir anticuerpos anormales que atacan a los glóbulos rojos.

Los resultados de una reacción autoinmune varían. Es frecuente que la persona tenga fiebre. Varios tejidos pueden resultar destruidos, como vasos sanguíneos, cartílago y piel. Virtualmente todos los órganos pueden ser atacados por el sistema inmunitario, incluyendo los riñones, los pulmones, el corazón y el cerebro. La inflamación y el daño que se produce en los tejidos pueden causar insuficiencia renal, problemas respiratorios, funcionamiento cardíaco anormal, dolor, deformación, delirio y muerte.

Un gran número de trastornos casi con certeza tienen un origen autoinmune, incluyendo el lupus (lupus eritematoso sistémico), la miastenia grave, la enfermedad de Graves, la tiroiditis de Hashimoto, el pénfigo, la artritis reumatoide, la esclerodermia, el síndrome de Sjögren y la anemia perniciosa.

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