Entendiendo el Sistema Inmune

Podría decirse que la ciencia triunfó sobre los escépticos antivacunas, esta tecnología ha demostrado ser un aliado en la salud humana. 

El órgano responsable de las defensas del cuerpo es els sistema inmune. Desde el punto de vista anatómico el sistema inmune se divide en dos:

órganos primarios, que son el Timo (se encuentra entre los pulmones y por encima del corazón) y la Médula ósea, qué en los primeros años de vida se encuentra por todo el esqueleto, pero en el adulto se localiza en el interior de costillas, clavícula, escápula, pelvis, vértebras, fémur y humero.

órganos secundarios son el bazo, los ganglios linfáticos y el tejido linfático extenso que protege mucosa gastrointestinal y mucosa respiratoria, también denominado como tejido MALT, al cual pertenecen amígdalas, adenoides y apéndice.

Desde el punto funcional el sistema inmune se divide en tres: Barreras naturales, sistema inmune innato y sistema inmune adaptativo. Sin embargo, desde el punto de vista práctico, los tres se interrelacionan de tal manera que las mismas células y tejidos pueden estar implicados tanto en las barreras, como en el sistema innato y en el sistema adaptativo.

Barreras naturales

Son varios mecanismos para evitar la entrada de patógenos en el organismo: Piel, PH, cilios, secreciones corporales y algo muy importante, la microbiota (boca, vagina, intestino). Todo esto, actúa como una barrera epitelial efectiva, que evita la entrada de gérmenes.

El sistema inmune innato lo conforman el complemento y tres series de células:

1. Fagocitos mononucleares, (monocitos, macrófagos y células dendríticas)
2. Fagocitos polimorfonuclares o granulocitos (neutrófilos, basófilos y eosinófilos)
3. Mastocitos.
4. Células epiteliales.

Mientras que el sistema inmune adaptativo lo conforman dos tipos principales de células:

1. Linfocitos T(αβ)
2. Linfocitos B y las células plasmáticas que son linfocitos B diferenciados.

Sin embargo, hay células que son activas tanto en el sistema inmune innato, como en el sistema inmune adaptativo:

1. Linfocitos Natural Killer o NK.
2. Células Dendríticas.
3. Linfocitos T(γδ)

La comunicación entre los dos sistemas se hace por varias vías, pero una de las principales es el Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), que a su vez se divide en I y II

Grafica representativa de las células que componen el sistema inmune innato y adaptativo.

Sistema inmune innato

El sistema inmune innato es el primero que actúa una vez el patógeno ha entrado en el organismo, es decir es antígeno dependiente; es una respuesta inmune inmediata; 

tiene la desventaja de ser poco específica, por lo que puede desarrollar una respuesta defensiva contra moléculas que en realidad son beneficiosas, además no genera inmunidad.

La mayoría de las veces el sistema inmune innato es suficiente para parar al invasor.  Lo hace a través de cuatro vías:

1. Fagocitosis:

Una vez un patógeno o agente agresor cruza las barreras físicas y comienza a replicarse en los tejidos del organismo, es identificado por las células del sistema inmunitario innato, los fagocitos, son los primeros en aparecer, son los alfiles del sistema inmune.

Los fagocitos reconocen los agentes extraños debido a que tienen en su exterior receptores que reconocen moléculas que el agente agresor tiene en su membrana, llamados PAMPs (Patrones Moleculares Asociados a Patógeno).

Los fagocitos también reconocen otro tipo de antígeno llamados DAMPs (Patrones Moleculares Asociados a Daño), en este último caso identifican moléculas qué, normalmente están en el interior de la célula, pero que cuando hay daño van al espacio intercelular donde son captados por los fagocitos.

Una vez identificado el patógeno lo engullen y lo destrozan mediante enzimas muy potentes (Defensinas, catelicidinas, lisozima y elastasa).

Este proceso de destrucción se hace utilizando un complejo enzimático llamado NADPH oxidasa, que produce en el fagocito un aumento en la toma de oxígeno, llamado estallido respiratorio y provoca la generación de los famosos Radicales libres de Oxígeno (ROS) que son altamente tóxicos, no solo para los invasores, sino también para las propias células del propio cuerpo.

Representación Gráfica del proceso de fagocitosis realizado por los macrófagos

2. Respuesta inflamatoria:

La inflamación es el proceso por el que se acumulan células de la defensa, proteínas y plasma en el lugar de la infección.

Los signos son hinchazón, calor, enrojecimiento y dolor.

En este proceso de inflamación, las células secretan moléculas antibacterianas (quimiocina y citosinas) que llaman a otras células al lugar de la infección.

Las células que secretan las quimiocinas y citosinas son las celulas del sistema innato y algunas células del sistema adaptativo, e incluso algunas células ajenas como las células epiteliales.

Todo esto induce la activación de genes que codifican proteínas proinflamatorias.

Dependiendo del tipo de receptor que sea activado, se desencadenará la secreción de una u otra toxina:

• La activación de receptores Toll (TLR), desencadenan respuesta contra bacterias.
• La activación de receptores lectina tipo C (CLR) contra hongos.
• La activación del receptor RIG-1 contra virus.
• Y la activación de los receptores tipo NOD (NLR) son sensores sensibles al estrés, que también desencadenan inflamación.

Grafico que representa el proceso inflamatorio, en el que quimiocinas y citocinas liberadas, llaman a las células del sistema inmune al sitio de infección.

3. Activación de Macrófagos:

Los macrófagos, como vimos anteriormente, son células mononucleares, tienen la característica de ser muy plásticas y pueden modificar su forma y función dependiendo de las circunstancias. Los macrófagos M2 permanecen en un estado de reposo y se activan a M1 en caso de inflamación.

Grafico que representa el proceso de activación de un macrófago de su forma de reposo M2 a la izquierda, a M1 activado a la derecha.

4. Sistema del Complemento:

Está formado por más de 50 proteínas distribuidas en el suero, interactúan entre si provocando una ampliación de la respuesta inmunitaria. Se sintetizan en el hígado y se fijan a los patógenos (los marcan), ayudan a su eliminación de varias maneras, incluyendo la fagocitosis de la que ya hablamos.

Sistema Inmune Adaptativo

Funciona de forma muy diferente de la respuesta innata. Tiene mayor especificidad, mayor memoria, mucha diversidad. En la respuesta inmune adaptativa es clave una serie de proteínas llamadas Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH) que son las encargadas de presentar el antígeno (qué normalmente es una proteína del germen patógeno) a las células del sistema inmune adaptativo que son los linfocitos.

Existen dos tipos de respuesta inmunitaria adaptativa:

1. Respuesta Celular:

Mediada por los linfocitos T, nacen en la médula ósea, maduran en el timo y salen a la circulación.

Cuando no se han encontrado con ningún antígeno, se llaman Linfocitos T naive, cada linfocito T naive posee un receptor específico para un determinado antígeno.

Los linfocitos T trabajan de la mano con algunas células del sistema inmune innato, especialmente con las células dendríticas. Las células dendríticas previamente han fagocitado (engullido) el patógeno, toman parte de éste último (algunas proteínas) y van y se las presentan al linfocito T para que éste desencadene una respuesta inmunológica específica contra éste patógeno específico.

Si el linfocito T naive, se encuentra con el antígeno para el que fue creado, prolifera y se diferencia en células efectoras, es decir Linfocitos T CD8+ que reconocen antígenos del MHC-I (más específica), Los Linfocitos CD8+ también llamados citotóxicos, son células muy destructivas que reconocen y matan células infectadas con patógenos intracelulares, virus y células cancerígenas.

Por otro lado, los linfocitos T naive, también se pueden diferenciar en Linfocitos T CD4+ con la capacidad de reconocen antígenos del MHC-II (menos específica), Los Linfocitos CD4+ helper (colaborador), tienen la función es ayudar a los Linfocitos B a secretar citoquinas.

Después del reconocimiento del antígeno, ocurre una proliferación. Aumenta la producción de más de cincuenta mil veces para el CD8+ y mil veces para el CD4+. Este proceso dura 4 a 5 días.

Grafico en que se observa que El linfocito T naive se puede diferenciar a linfocito T CD4+ helper (colaborador) o a Linfocito T CD8+ citotóxico

Los Linfocitos T CD4+ o helper, a su vez están subespecializados en cinco tipos:

1. Los Linfocitos helper Th1 se especializan contra patógenos intracelulares.
2. Los Linfocitos Th2 controlan parásitos, helmintos (gusanos).
3. Los Linfocitos Th17 secretan Interleuquina 6 y 17 y trabajan contra bacterias extracelulares.
4. Los Linfocitos TFH o foliculares, se queda en los órganos linfoides ayudando a los linfocitos B en la producción de anticuerpos.
5. Los Linfocitos T reguladores inhiben la respuesta de los otros linfocitos, es decir evitan que la respuesta inmune se salga de control.
6. Los Linfocitos Th22 activos en los procesos inflamatorios.
7. Los Linfocitos Th9 especializados en la producción de moco.

Una vez se ha controlado la infección, al menos el 90% de las células efectoras muere por apoptosis, el resto de las células sobreviven y quedan con memoria, en caso de que el patógeno intente nuevamente ingresar, desencadenando una respuesta más rápida y efectiva.

2. Respuesta Humoral:

Mediada por linfocitos B, contra patógenos extracelulares, presentes en sangre o fluidos. Esto lo hace mediante la producción de anticuerpos, específicos para cada antígeno. Lo hacen de las siguientes formas:

• Bloquear elementos que el patógeno necesita.
• Opsonización que es el proceso por el cual el anticuerpo marca el patógeno para ser eliminado por fagocitosis.
• Iniciar la cascada del complemento.
• Promover funciones citotóxicas de las células Natural Killer (NK).

Los linfocitos B en forma similar a lo que ocurre con los linfocitos T, se diferencian a Plasmocitos o células plasmáticas, con una capacidad muy alta de producir anticuerpos de cuatro tipos:

• Inmunoglobulina M: Son los primeros anticuerpos en producirse durante la respuesta inmunitaria, son de baja afinidad, confieren protección contra patógenos comunes. Son capaces de inducir la cascada del complemento y facilitar la función de los macrófagos.
• Inmunoglobulina G: Son los más comunes en el suero, marcan (opsonizan) patógenos y pueden mediar en la respuesta de las células NK.
• Inmunoglobulina A: Se encuentran en secreciones, como saliva, lágrimas, leche materna, moco del intestino y vía respiratoria. Evitan la entrada de bacterias al sistema circulatorio. No desencadenan el sistema del complemento por lo que no inducen inflamación.
• Inmunoglobulina E: Participan en la protección contra gusanos, helmintos, protozoos, amebas. E influyen negativamente en los procesos inflamatorios de tipo alérgico, inducen la degranulación de eosinófilos y basófilos.
• Existe un tipo de Inmunoglobulina que no se secreta, se queda adherida a la pared de los linfocitos B. Es la inmunoglobulina D, colabora en la iniciación de la respuesta temprana de estas células.

Dr. Andrés Naranjo Cuéllar

Médico y Cirujano.

MsC en Nutrición.

Bibliografía

Moya Pérez, Angela. (2019) Inmunonutrición. VIU

Inmunología Molecular, Celular y Traslacional, 2 Ed (2021). Pavón. Ed Wolters Kluwer.