Barreras Externas

El sistema inmunológico cuenta con diversas barreras externas que impiden la entrada de microorganismos. Estas barreras son:

1. Piel: La piel, junto con el sudor y las secreciones sebáceas, genera un pH ligeramente ácido que es muy eficaz contra microorganismos.
2. Mucosas: Las mucosas de la boca, nariz, ojos, tracto digestivo y otros epitelios asociados actúan como barreras. Estos epitelios, normalmente húmedos, impiden la entrada de patógenos de diversas maneras.
3. Estómago e intestino delgado: En el estómago, el pH del ácido clorhídrico (HCl) destruye muchos organismos.

Defensas Internas

Cuando los microorganismos logran atravesar las barreras externas, se activa un conjunto de respuestas del sistema inmunitario para impedir que la infección se extienda. Además de la defensa contra patógenos, el sistema inmunitario también se encarga del control de células cancerosas, el envejecimiento celular y el rechazo de injertos. Cuando el sistema inmunitario no reconoce las células propias del organismo y las ataca, se producen las enfermedades autoinmunes.

Antígeno

Una sustancia se considera un antígeno cuando es capaz de provocar una respuesta inmunitaria específica contra sí misma. El sistema inmunitario detecta los antígenos como extraños y sintetiza anticuerpos para combatirlos. Un mismo antígeno puede tener diferentes zonas con actividad antigénica, llamadas determinantes antigénicos.

Defensas Internas No Específicas

Inflamación

Cuando los microbios traspasan la primera barrera defensiva, se encuentran con una barrera local constituida por células fagocitarias (macrófagos, neutrófilos, monocitos e histocitos), capaces de digerir los cuerpos extraños. Esta respuesta inflamatoria es la primera que se produce en los tejidos infectados. Las consecuencias de la inflamación son:

• Aumento del diámetro de los vasos sanguíneos próximos a la zona infectada, lo que aumenta el flujo sanguíneo y produce enrojecimiento y aumento de la temperatura.
• Formación de un cúmulo de restos celulares (bacterias y leucocitos) en el núcleo de la infección, que constituye la pus.
• Liberación de sustancias piretógenas por las células al entrar en contacto con los microbios, que estimulan el centro regulador de la temperatura corporal y elevan la temperatura del organismo.
• Aumento de la permeabilidad de las paredes de los vasos sanguíneos a las proteínas plasmáticas, lo que asegura el suministro de material para reparar los tejidos dañados.

Acción de los Fagocitos

Los fagocitos son células con capacidad fagocitaria, que pueden destruir células extrañas y células envejecidas. Los fagocitos engloban estas células con sus pseudópodos y las digieren en el citoplasma. Los tipos de células fagocitarias son:

• Leucocitos polimorfonucleares: Son los primeros en acudir a la infección, atraídos por sustancias quimiotácticas como los leucotrienos y las prostaglandinas.
• Basófilos: Contienen gránulos con histamina, leucotrienos y otras sustancias que contribuyen a la inflamación.
• Eosinófilos: Aumentan en número durante procesos inflamatorios de origen alérgico, donde actúan como inhibidores de la inflamación.
• Neutrófilos: Presentan la mayor actividad fagocitaria. Acuden al lugar de la infección atraídos por los leucotrienos, atraviesan la pared de los capilares y combaten la infección mediante la fagocitosis de los microbios.
• Macrófagos: Los factores quimiotácticos liberados en la infección atraen a los macrófagos, procedentes de los monocitos de la sangre. Constituyen el sistema retículo endotelial y participan en la defensa contra la infección, la destrucción de células envejecidas y la regeneración de tejidos.

Interferón

Cuando una célula es invadida por un virus, libera proteínas de la familia de las citoquinas, conocidas como interferones. Los interferones se unen a receptores de membrana de células circundantes y leucocitos, induciendo la síntesis de proteínas antivirales que bloquean la multiplicación del virus. En los leucocitos, el interferón estimula la respuesta inflamatoria. Es importante destacar que:

• Las proteínas interferón por sí solas no son eficaces contra los agentes patógenos.
• Constituyen un mecanismo de activación de las células del organismo.
• Son principalmente eficaces contra infecciones víricas.

Sistema de Complemento

El sistema de complemento complementa y amplifica la acción de los anticuerpos. Está constituido por unas 20 proteínas globulinas con función enzimática, sintetizadas en el hígado. Actúan en forma de cascada proteolítica en la sangre y el líquido intercelular. La activación del sistema de complemento, ya sea por la unión a un anticuerpo o por la presencia de polisacáridos de la cubierta microbiana, provoca la activación sucesiva de las proteínas. El objetivo final es la lisis de la bacteria invasora.

Defensas Específicas (Respuesta Humoral y Respuesta Celular)

Linfocitos

Los linfocitos son leucocitos de la serie linfoide. A diferencia de otros leucocitos, no pueden formar pseudópodos, por lo que no fagocitan ni son móviles. Sin embargo, tienen capacidad para reconocer antígenos específicos y producir una respuesta específica contra ellos. Existen dos tipos de linfocitos:

• Linfocitos B: Sintetizan proteínas específicas (anticuerpos) ante la presencia de antígenos. Dado que la mayoría de los anticuerpos se difunden por los líquidos orgánicos, se asocian a la respuesta humoral.
• Linfocitos T: Son responsables de la respuesta celular. No producen anticuerpos, sino que provocan la muerte de células alteradas. Algunos linfocitos T regulan la activación del sistema inmunitario.

Respuesta Humoral

La respuesta humoral se refiere al conjunto de mecanismos inmunitarios en los que intervienen anticuerpos específicos fabricados contra antígenos extraños. Los anticuerpos se difunden por la sangre, la linfa, los líquidos intersticiales y las secreciones, donde llevan a cabo su acción. La síntesis de anticuerpos la realizan los linfocitos B, que se forman y diferencian en la médula ósea.

Tras el reconocimiento del antígeno, los linfocitos B se activan y generan los anticuerpos específicos correspondientes. Los linfocitos que no contactan con el antígeno no se activan. La mayoría de los linfocitos B activados se convierten en células plasmáticas, que producen gran cantidad de anticuerpos. Algunos linfocitos B quedan como linfocitos B de memoria, con una vida ilimitada, que constituyen una reserva para futuras exposiciones al mismo antígeno. Tanto las células plasmáticas como las de memoria se acumulan en la zona cortical de los ganglios linfáticos, desde donde pasan a la linfa y luego a la sangre. La activación de los linfocitos B se intensifica por la acción de las interleucinas (sustancias segregadas por los macrófagos).

Respuesta Celular

La respuesta celular es muy eficaz en la destrucción de:

• Células extrañas a un organismo, procedentes de otro individuo.
• Células propias tumorales.
• Células infectadas por virus.

En la respuesta celular participan dos tipos de linfocitos: linfocitos T y linfocitos ni T ni B.

Los linfocitos T se diferencian en el timo y se dividen en dos grupos principales: T4 y T8.

Los linfocitos T4 se dividen en:

• Linfocitos T4 cooperadores: Estimulan a otros linfocitos T y a los B.
• Linfocitos TD: Provocan un aumento del número y la actividad de los macrófagos.

Los linfocitos T8 se dividen en:

• Linfocitos TC (citotóxicos): Provocan la destrucción de las células diana.
• Linfocitos TS (supresores): Evitan una respuesta inmunitaria excesiva o desproporcionada.

Los linfocitos T actúan de forma inespecífica contra células diana que portan antígenos extraños en su superficie. Una célula hospedadora, habitualmente un fagocito, captura un elemento extraño y, tras su digestión intracelular, sitúa alguno de sus antígenos en su propia membrana. Este determinante antigénico se combina con un autoantígeno, formando un complejo antigénico. Este complejo se une al receptor antigénico del linfocito T, activándolo.

Dentro de la respuesta celular también participan:

• Linfocitos no B: Células K (Killer) y células NK (asesinas naturales).

Anticuerpos o Inmunoglobulinas

Los anticuerpos o inmunoglobulinas son moléculas fabricadas por los linfocitos B en respuesta al contacto con antígenos. Son proteínas globulares plasmáticas que detectan y se unen de forma específica al antígeno, dando lugar a la respuesta humoral. Los anticuerpos pueden neutralizar directamente microorganismos como bacterias o virus, o bien aglutinarlos para que sean fagocitados por macrófagos.

Estructura de los Anticuerpos

Cada molécula de anticuerpo está formada por cuatro cadenas polipeptídicas unidas por puentes disulfuro, con forma de Y. Se distinguen:

• Cadenas pesadas: Dos cadenas pesadas mayores idénticas.
• Cadenas ligeras: Dos cadenas ligeras menores idénticas.
• Regiones variables: Situadas en el extremo NH2 terminal de cada cadena, confieren especificidad al anticuerpo.
• Regiones constantes: Poseen un número variable de estructuras, característico de cada tipo de anticuerpo.

Clonación

La clonación es la formación de copias idénticas de una molécula, un gen, una célula o un organismo. Las células que derivan de una clonación forman parte de una misma línea celular. Los vectores de clonación son pequeñas moléculas de ADN que pueden autoreplicarse dentro de la célula hospedadora.

Las endonucleasas de restricción son enzimas que reconocen una secuencia específica de nucleótidos. Al cortar el ADN, dejan extremos pegajosos que pueden unirse a otros fragmentos de ADN cortados por la misma enzima.

Respuesta Secundaria del Sistema Inmunitario (Memoria)

La respuesta secundaria del sistema inmunitario es mucho mayor y más rápida que la respuesta primaria. Esto se debe a que el organismo, tras una infección, desarrolla un sistema de memoria que recuerda al antígeno. Esta capacidad se basa en la producción de linfocitos B de memoria, que permanecen en el organismo tras superar la infección. Este proceso ocurre durante la respuesta primaria, que tarda en desarrollarse una o dos semanas.

Cuando se produce una nueva exposición al antígeno, se produce una activación muy rápida de los linfocitos B de memoria, produciéndose mayor cantidad de anticuerpos con mayor afinidad al antígeno. Esta respuesta es tan rápida que, en muchos casos, se produce la eliminación del antígeno sin que se presenten síntomas.

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