Fundamentos de la Inmunología: Infección, Mecanismos de Defensa y Sistema Inmunitario

Concepto de Infección

La piel y las mucosas con sus secreciones, las defensas químicas, como la enzima **lisozima** de las lágrimas o el **cloruro de hidrógeno (HCl)** del jugo gástrico, forman una primera barrera que impide la entrada de microorganismos en el cuerpo. Sin embargo, esas barreras no son infranqueables. Una pequeña herida en la piel o en las mucosas posibilita la entrada de estreptococos y estafilococos, generalmente presentes sobre la piel, o de bacilos como el del tétanos, que viven en el suelo. Se denomina **infección** a la invasión de un organismo por un microorganismo. Hablamos de invasión y no de entrada porque también son infecciones aquellas que tienen lugar sobre la piel (por ejemplo, ciertas micosis).

Una **enfermedad** es cualquier alteración del estado típico de un individuo. Una **enfermedad infecciosa** es cualquier daño producido en un organismo por la presencia de los microorganismos o de sus toxinas, que impide que una parte de él, o en su totalidad, desempeñe sus funciones normales. Así pues, se habla de enfermedad infecciosa cuando la misma implica un proceso de infección. Una enfermedad infecciosa se produce como consecuencia de la actividad parásita de agentes biológicos infecciosos, tales como:

  • **Virus** (gripe, sarampión, resfriado, etc.)
  • **Bacterias** (tuberculosis, tétanos, meningitis, etc.)
  • **Hongos** (tiña, pie de atleta, candidiasis, etc.)
  • **Protozoos** (enfermedad del sueño, malaria, etc.)

Estos agentes se adquieren del medio, sea accidentalmente, por un intermediario o vector, generalmente parásito (por ejemplo, mosquito, pulga) o bien por contagio de otra persona o animal que posee gérmenes infecciosos. Cuando un microorganismo produce una enfermedad, también recibe el nombre de **patógeno**. El término infección implica una acción competitiva y antagonista entre dos seres vivos: el hospedador y el parásito. Si el parásito tiene éxito, aparece la enfermedad. El desarrollo de una enfermedad infecciosa depende de tres factores que no se mantienen constantes a lo largo del tiempo:

  1. La **virulencia del microorganismo**.
  2. La **resistencia del hospedador** (defensas del individuo).
  3. El **número de parásitos en contacto con el huésped**.

Si, a pesar de los mecanismos inmunitarios, se produce la infección, se debe principalmente a que el organismo se ve invadido de pronto por una gran cantidad de microbios y las defensas orgánicas se ven desbordadas. También puede deberse a que el sistema inmunitario se encuentre debilitado. Existen múltiples enfermedades no infecciosas (traumatismos, vasculares, congénitas, oncogénicas, etc.). Muchas infecciones se comportan como asintomáticas, por lo que no cabe considerarlas enfermedades en sentido estricto.

Mecanismos de Defensa Orgánica

Los seres vivos tienen diferentes mecanismos para defenderse contra los numerosos agentes patógenos (bacterias, virus, hongos, etc.) que les rodean, bien impidiendo su entrada, o bien, destruyéndolos en el caso de que esta se produzca. El mecanismo más selectivo de defensa está constituido por el **sistema inmunitario**, que evolutivamente no aparece hasta los vertebrados. En los vertebrados, los mecanismos de defensa son tres: la piel, los glóbulos blancos y los anticuerpos. Los mecanismos de defensa se agrupan tradicionalmente en dos grupos:

  • **Mecanismos inespecíficos** y no inducibles: No dependen de la naturaleza o identidad del agente invasor, cuyas defensas existen de por sí, y no provocan la formación de defensas específicas. Carecen de memoria inmunológica.
  • **Mecanismos específicos** e inducibles: Dependen de la naturaleza o identidad del agente invasor, y provocan la formación de defensas específicas (los anticuerpos). Tardan varios días en desarrollarse y son los responsables de la **memoria inmunológica**. Son exclusivos de los vertebrados.

Mecanismos Inespecíficos: Barreras Naturales y Respuesta Inflamatoria

Los mecanismos defensivos inespecíficos son tres: físicos, químicos y biológicos.

Barreras Físicas y Químicas

Los seres vivos presentan una barrera externa que se opone a la invasión de cuerpos extraños, formada básicamente por la piel y las mucosas en los animales y la epidermis o la exodermis en los vegetales. Forman una barrera que impide la entrada de los gérmenes. Sobre esta barrera externa se desarrollan a veces colonias de bacterias o de hongos; por eso, tanto los animales como los vegetales han creado mecanismos de descamación periódica de la barrera externa, pues en la base de la epidermis de la piel o de la exodermis de los vegetales hay una capa de células en continua reproducción que emite nuevas capas de células al exterior. Cuando se abre una brecha en la barrera externa, el organismo puede sufrir una infección local o una invasión localizada de microorganismos. Para evitarlo, tanto los animales como los vegetales, tienen mecanismos para cicatrizar las heridas; en los animales, la cicatrización corre a cargo principalmente de la sangre; en los vegetales se forma en la herida una capa de corcho o se segregan resinas. Cuando un cuerpo extraño intenta penetrar a través de la capa protectora, los animales y vegetales forman quistes intentando aislar el cuerpo extraño, y en el caso de los animales se desencadenan reacciones inflamatorias en la piel, lo cual constituye ya parte de los mecanismos internos de inmunidad.

Los animales presentan orificios naturales necesarios para la función de nutrición (digestión y respiración), o para los órganos de los sentidos; para impedir que estos orificios se conviertan en lugares de fácil acceso a los microorganismos, las aperturas se encuentran siempre impregnadas de sustancias (saliva, lágrimas, sudor, mucosidades, cerumen…) que además de retener los microbios, contienen sustancias que los destruyen, como la enzima **lisozima**. La lisozima es una muramidasa que actúa rompiendo la pared bacteriana. Las glándulas sebáceas de la piel, al producir un cierto grado de acidez, impiden el crecimiento de muchos microorganismos. En las vías respiratorias (tráquea, bronquios) y en las del aparato urinario y genital, existen epitelios provistos de cilios, cuyo movimiento tiende a desplazar al exterior las mucosidades junto con las partículas extrañas y los microorganismos que tienen adheridos. El flujo de orina desde la vejiga urinaria hacia el exterior y el movimiento intestinal favorecen, asimismo, el arrastre de los microorganismos.

Barreras Biológicas (Microbiota)

Los animales también presentan otras barreras en el tubo digestivo, como es el cloruro de hidrógeno del estómago, que destruye la mayor parte de los microbios, o la flora bacteriana autóctona del intestino, o de la boca y la faringe (**microbiota normal**), que se desarrolla como comensal o en simbiosis. Esta microbiota impide la implantación de cualquier colonia extraña de microorganismos, ya que produce sustancias que impiden el desarrollo de los microorganismos patógenos y compite con ellos por los nutrientes. En muchas ocasiones, las infecciones sobrevienen porque una desnutrición, o un cambio de hábito en la ingestión de alimentos, o un enfriamiento, ha provocado un desequilibrio en la flora bacteriana habitual del individuo. Las bacterias comensales de la mucosa vaginal metabolizan el glucógeno que secretan las células epiteliales liberando ácido láctico que evita la invasión de microbios patógenos. Cuando se altera la flora bacteriana vaginal debido a un tratamiento prolongado con antibióticos, pueden aparecer infecciones oportunistas causadas por bacterias (*Clostridium difficile*) u hongos (*Candida sp*).

Las Reacciones Inflamatorias

La **respuesta inflamatoria** es una reacción compleja en el tejido conjuntivo vascularizado de carácter protector cuyo objetivo final es librar al organismo de la causa inicial de la lesión celular (microorganismos patógenos, toxinas) y de las consecuencias (células y restos necróticos). La reacción inflamatoria es un mecanismo local e inespecífico que tiene como finalidad aislar, inactivar y destruir los agentes agresores y restaurar las zonas dañadas. Los **fagocitos** son las células que intervienen principalmente. Se activan ante la entrada de un agente extraño y fagocitan a los invasores, muriendo muchos de ellos en el proceso. El **pus** que se forma en el lugar de la inflamación está formado por restos de macrófagos cargados de gérmenes.

Los **granulocitos basófilos** y los **mastocitos** poseen en su superficie receptores proteicos de un tipo de anticuerpo denominado IgE, que son producidos por los linfocitos B cuando toman contacto por primera vez con las sustancias tóxicas que se difunden por la sangre y el plasma intersticial. Cuando las IgE se fijan a los receptores de la membrana celular de los basófilos y mastocitos, estas células quedan sensibilizadas. Cuando la sustancia tóxica (**antígeno**) aparece en el organismo por segunda vez, al tomar contacto con las IgE de la superficie de los basófilos y mastocitos, se desencadena la liberación de las sustancias vasoactivas de sus gránulos, así como heparina (sustancia anticoagulante). Entre las sustancias vasoactivas destaca la **histamina**, hormona de naturaleza proteica. La histamina es la principal responsable de la iniciación de una reacción inflamatoria. La histamina causa la dilatación y aumento de la permeabilidad de los capilares próximos a los basófilos. Así pues, la inflamación se debe a la liberación de histamina por los mastocitos dañados en la lesión. La histamina y las otras sustancias de los gránulos desencadenan las reacciones inflamatorias, que consisten básicamente en:

  • Aumento de la permeabilidad de los capilares: Al pasar plasma sanguíneo de los capilares al plasma intersticial, se diluyen las toxinas y se facilita la salida de neutrófilos. Esto origina que se filtre líquido en la zona produciendo un **edema** (**hinchazón**). La hinchazón puede presentarse en una zona muy concreta (localizada) o en zonas más amplias del organismo (generalizada).
  • Atracción de fagocitos a los lugares donde se acumulan las toxinas, para que ejerzan su función.
  • Como efectos secundarios provocados por las sustancias de las reacciones inflamatorias se pueden citar los pruritos o picores (producidos por una estimulación de las terminaciones nerviosas), la contracción de los bronquios que genera dificultades respiratorias (provocada por el mismo mecanismo que la dilatación de los capilares sanguíneos) y la fiebre (producida por sustancias liberadas por los fagocitos durante la fagocitosis).

En la inflamación se produce un aumento del flujo sanguíneo en la zona lesionada, básicamente por la dilatación de las arteriolas, debido a la acción de la histamina. La relajación de los capilares los hace fácilmente atravesables por los leucocitos granulocitos, que se acumulan en gran número en la zona de la lesión.

Síntomas de la Inflamación

La inflamación se caracteriza por cuatro síntomas clásicos:

  1. **Tumor** (hinchazón): Por la llegada de más riego sanguíneo para traer mayor cantidad de fagocitos.
  2. **Rubor** (enrojecimiento): Por la llegada de sangre.
  3. **Calor** (aumento de temperatura): El calor de la sangre se traduce en un aumento del metabolismo local, favoreciendo la acción de las células fagocitarias y creando un ambiente desfavorable para el crecimiento bacteriano.
  4. **Dolor**: Causado por la presión que ejerce el edema sobre las terminaciones nerviosas.

Por último, el **picor** es la sensación provocada por la estimulación de las terminaciones nerviosas debido a la gran actividad celular en el área dañada.

Los **granulocitos eosinófilos**, estimulados por la desaparición de las sustancias tóxicas (antígenos), liberan sustancias de acción antagónica (contraria) a las que han provocado la inflamación, de manera que el organismo recupera su equilibrio.

Mecanismos Específicos: Concepto de Respuesta Inmunitaria

Cuando los microorganismos superan las barreras externas, entran en juego los mecanismos internos de inmunidad, que son exclusivos de los animales, y que reciben el nombre de **sistema inmunitario**. Los **mecanismos específicos** serían la respuesta humoral (mediada por los linfocitos B, productores de anticuerpos) y la respuesta celular (mediada por los linfocitos T).

Concepto de Respuesta Inmunitaria

La **respuesta inmunitaria** es el conjunto de fenómenos que un **antígeno** desencadena, como la formación de células (respuesta celular) o anticuerpos (respuesta humoral) capaces de unirse específicamente a él para su neutralización. La respuesta inmunitaria es la forma como el cuerpo reconoce y se defiende a sí mismo contra bacterias, virus y sustancias que parecen extrañas y dañinas. Implica la formación de células o el proceso de fabricación de anticuerpos ante la presencia de antígenos que penetran en la circulación sanguínea, capaces de unirse específicamente a él para neutralizarlo. Las células o moléculas específicas producen la **reacción inmunitaria**.

Inmunidad y Sistema Inmunitario

El concepto más restringido de Inmunidad, el más tradicional, considera a esta como la resistencia que presentan los organismos frente a la infección. En un sentido más general, la **Inmunidad** es la propiedad de los organismos de rechazar cualquier cuerpo extraño que pretende invadirnos.

El concepto restringido sería un caso particular del concepto amplio y recibiría el nombre de **inmunidad frente a las infecciones**. El concepto restringido de inmunidad va ligado únicamente al concepto de infección.

La inmunidad se diferencia de la simple resistencia a una enfermedad en que esta última es inespecífica, no existiendo ningún tipo de discriminación ante los microorganismos. La inmunidad es debida al **sistema inmunitario**.

La inmunidad está presente desde el nacimiento. Un niño recién nacido está protegido por barreras como la piel; por sustancias presentes en la boca, en el aparato urinario o en la superficie de los ojos; y por anticuerpos que son transmitidos por la madre en la leche materna.

El **sistema inmunitario** o **inmunológico** es un complejo conjunto de mecanismos que tiene el cuerpo mediante los cuales reconoce y se defiende a sí mismo contra bacterias, virus y sustancias extrañas y dañinas (**antígenos**) que han penetrado en su interior. Cuando los microorganismos patógenos logran atravesar todas las barreras externas citadas anteriormente o penetran directamente a través de una herida, se desencadena un conjunto de respuestas llevadas a cabo por el sistema inmunitario con el fin de impedir que la infección se extienda. El sistema inmunitario es la última barrera defensiva de los animales, constituido tanto por sustancias químicas orgánicas, los **anticuerpos**, como por **células especiales**, que se encargan de reconocer específicamente a las moléculas o los microorganismos extraños, de unirse a ellos y de inutilizarlos o inmovilizarlos. El sistema inmunitario es capaz de identificar al microorganismo y recordarlo muchos años después para eliminarlo con eficacia.

Componentes del Sistema Inmunitario

El **sistema inmunitario** está formado por el conjunto de órganos, tejidos, células y moléculas que se afanan por protegernos de las infecciones. El sistema inmunitario no es un conjunto de órganos que tengan continuidad anatómica entre sus componentes, pero presenta una unidad funcional evidente. En él participan diversos órganos, células y ciertas moléculas producidas por algunas de ellas.

A) Las Moléculas del Sistema Inmunitario

Las moléculas del sistema inmunitario son distintos compuestos químicos que suelen ser segregados por las células inmunocompetentes y que intervienen en la respuesta inmunitaria. Las moléculas defensivas más importantes son: el **complemento**, las **citocinas** y los **anticuerpos**. Las células inmunitarias actúan en combinación con estas sustancias químicas: unas coordinan las acciones de los diferentes tipos celulares, otras actúan directamente contra las células y sustancias dañinas; estas últimas son los anticuerpos y el complemento. Entre las sustancias que coordinan a las células inmunitarias se pueden distinguir tres tipos:

  • **Proteínas del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH)**: Estas proteínas están presentes en realidad en todas las células del organismo, aunque cada tipo celular tiene las suyas propias; constituyen las señas de identidad de cada tipo celular. Los macrófagos reconocen si una célula es propia o extraña cuando sus proteínas del CMH toman contacto con las proteínas del CMH de la otra célula.
  • **Receptores proteicos específicos**: De las sustancias denominadas mensajeros de inmunidad. Cuando un receptor toma contacto con una molécula mensajera, se desencadena en el interior de la célula una cascada de reacciones químicas que provocan una determinada acción: la proliferación (división celular), la maduración, la secreción de sustancias.
  • Los **mensajeros de inmunidad o citocinas**: Son proteínas de baja masa molecular elaboradas por las células inmunitarias, especialmente los macrófagos y los linfocitos T colaboradores, que tienen como función principal transmitir señales entre unas células inmunitarias y otras para coordinar sus funciones, aumentando o disminuyendo su acción. Son, pues, moléculas reguladoras de la respuesta inmunitaria. Entre ellos destacan:
Citocinas Relevantes
  • Las **linfocinas** o linfoquinas: Son citocinas reguladoras de la proliferación de los linfocitos B y de su transformación en células plasmáticas. Las linfocinas actúan a modo de estímulo quimiotáctico atrayendo a los macrófagos y estimulando su acción fagocítica. Son sintetizadas por los linfocitos T colaboradores. Pueden ser interleucinas e interferones.
Interleucinas e Interferones
  1. Las **interleucinas (IL)**: De las que se conocen al menos siete; muchas de ellas actúan como factores de diferenciación de diversos tipos de células linfoides y mieloides. Las interleucinas pertenecen al grupo de las linfocinas. Destacamos las dos siguientes:
    • La **IL2** es segregada por los linfocitos T colaboradores para estimular la proliferación y la acción de los linfocitos T citotóxicos.
    • La **IL1** es segregada por los macrófagos, actúa en los procesos inflamatorios ejerciendo como mensajero entre la zona afectada por la inflamación y otros órganos, como el encéfalo (para regular la temperatura corporal), el hígado (para sintetizar otras sustancias), la médula ósea roja (para estimular la proliferación de granulocitos).
  2. El **interferón (IF)**: Es una glucoproteína de la familia de las citocinas o citoquinas sintetizada por los linfocitos T; su secreción forma parte de la acción de los linfocitos T citotóxicos sobre las células infectadas por los virus. Esta sustancia también puede ser sintetizada por células no inmunitarias que padecen una infección vírica, generando en las células vecinas una resistencia contra dicha infección. La acción del interferón contra los virus no es específica, aunque hay grupos de estos microorganismos más sensibles que otros a su acción.
  • Las **proteínas B7**: Que sintetizan los macrófagos para activar a los linfocitos T. Para que se produzca dicha activación, los macrófagos han de presentar simultáneamente el antígeno y la proteína B7; en caso contrario, el linfocito T interpreta que el antígeno presentado es en realidad un fragmento de un tipo celular del propio organismo, y permanece inactivo.
  • **Factor de necrosis tumoral (TNF)**: Es una citocina tóxica para las células tumorales.

El Sistema Complemento

El **complemento** es una proteína disuelta en el plasma sanguíneo que constituye una defensa contra las bacterias; está formada en realidad por varias subunidades. Para realizar su acción, las subunidades han de activarse, lo cual puede ocurrir por contacto directo con la pared bacteriana (en presencia del ión Mg²⁺), o por contacto con una aglomeración de antígenos y anticuerpos. Se denomina así por su capacidad de complementar y de amplificar la acción de los anticuerpos. El complemento activado favorece la inflamación, la fagocitosis, la activación de los macrófagos y la lisis bacteriana.

Funciones del Complemento Activado
  • La **lisis** o rotura de la membrana bacteriana, la cual provoca la liberación de muchas sustancias químicas, algunas de las cuales, en combinación con otras sustancias del plasma, provoca la atracción de los fagocitos, tanto macrófagos como granulocitos neutrófilos; los fagocitos eliminan los restos celulares y las bacterias que escapan a la lisis.
  • La **opsonización** o estimulación de los fagocitos, facilitando la adherencia de las células a la membrana del fagocito, y potenciando su poder de digestión de las células.
  • La **activación de los mastocitos**, que liberan sus gránulos desencadenando una reacción inflamatoria, producen vasodilatación, aumento de la permeabilidad de los capilares y de las quimiotaxias sobre los fagocitos.

El objetivo último de las proteínas del complemento es la lisis de las bacterias invasoras. Parece ser que el sistema del complemento es no solo eficaz sobre bacterias, sino que también puede destruir virus que presentan una cubierta membranosa.

B) Las Células Inmunocompetentes

Las **células inmunocompetentes**, también denominadas **leucocitos**, son células que participan en la respuesta inmunitaria. Las células componentes del sistema inmunitario forman parte del llamado **medio interno** del organismo, es decir, son células que se distribuyen por todos los líquidos internos del animal: sangre, linfa, plasma intersticial (de relleno entre los órganos), y humores contenidos en cavidades, como el líquido cefalorraquídeo del sistema nervioso central, el líquido pleural en torno a los pulmones, el líquido sinovial de las articulaciones, la endolinfa del oído interno, y otros.

Estas células se forman en la **médula ósea roja** que rellena el tejido esponjoso de los huesos. En ella se encuentran unas células llamadas **pluripotentes** que tienen capacidad para diferenciarse en tipos celulares muy variados, principalmente en los tipos celulares del medio interno.

En una primera etapa de diferenciación, se distinguen dos grandes líneas celulares:

  • **Células mieloides**: Que completan su maduración en la propia médula ósea roja. Entre ellas hay algunas que no tienen función inmunitaria, como los hematíes o glóbulos rojos y las plaquetas o trombocitos.
  • **Células linfoides**: Que emigran a través de la sangre desde la médula ósea roja a los denominados órganos linfoides para concluir su maduración. Estos órganos son: el timo, el bazo, los ganglios linfáticos y las estructuras linfoepiteliales, entre las que destacan las que envuelven el aparato digestivo, especialmente las amígdalas y el apéndice vermiforme.
Células Mieloides Inmunitarias

Son los leucocitos o glóbulos blancos propios de la sangre, aunque algunas se encuentran también en abundancia en el plasma intersticial y en la linfa. Por su función, podemos distinguir dos grandes grupos:

  1. **Fagocitos**: Son células presentes en la sangre y otros tejidos animales encargados de fagocitar (ingerir, digerir) microorganismos, fragmentos celulares y aglutinaciones de sustancias extrañas, potencialmente tóxicas. A su vez podemos distinguir dos tipos: macrófagos y neutrófilos.
    • **Monocitos**: Son glóbulos blancos (leucocitos) de la sangre de núcleo arriñonado. Son los más grandes de todos los leucocitos. En su etapa de mayor maduración se denominan macrófagos. En los tejidos, los monocitos maduran hasta convertirse en macrófagos.
    • **Macrófagos**: Son células grandes e irregulares situadas en el plasma intersticial y otros líquidos del medio interno, a veces adosadas a las paredes de los capilares linfáticos o sanguíneos (células dendríticas), a veces libres. Tienen muchos lisosomas. También presentan microtúbulos y microfilamentos que se relacionan con la formación de pseudópodos. Se desplazan con movimiento ameboide entre las células de los tejidos fagocitando a los microorganismos, degradándolos y exponiendo moléculas del microorganismo o fragmentos de estas en su superficie unidas a glucoproteínas presentes en la membrana de todas las células. Los macrófagos también producen citocinas que activan a otras células y actúan en la respuesta específica como **células presentadoras del antígeno**. Se producen en la médula ósea roja. Se almacenan en los tejidos de todo el cuerpo, la mitad de ellos como reserva en el bazo. Las funciones de los macrófagos son: **fagocitosis**, **respuesta inflamatoria**, **presentación de antígenos** a los linfocitos T colaboradores (que a su vez producen linfocina que activan a los linfocitos B), **reparación de tejidos dañados** tras la reacción inmunitaria.
    • **Granulocitos neutrófilos**: Son los leucocitos de la sangre y de la linfa que presentan un núcleo lobulado (en apariencia, como si tuvieran varios núcleos, por lo que también reciben el nombre de polimorfonucleares) y con el citoplasma cargado de gránulos (lisosomas y lactoferrina) que se tiñen con colorantes neutros. Estos gránulos se convertirán en fagosomas (vesículas donde se digieren microorganismos u otras partículas). Son los primeros que llegan a la zona de infección, donde fagocitan restos celulares, bacterias, etc. Son el tipo más común de leucocito, representa aproximadamente el 65% de leucocitos. No regresan a la sangre, sino que mueren formando el **pus**.
  2. **Células asociadas a las reacciones inflamatorias**: Tienen el citoplasma cargado de gránulos, pero en este caso los gránulos son vesículas de sustancias relacionadas con las reacciones inflamatorias.
    • **Granulocitos basófilos**: Son células con gránulos que se tiñen con colorantes básicos. Contienen sustancias vasoactivas, como la histamina y heparina (sustancia anticoagulante). Contribuyen a la respuesta inflamatoria. También intervienen en procesos alérgicos. Son el tipo menos común de leucocitos.
    • **Mastocitos**: Son células similares a las anteriores en morfología y función, pero más grandes, y se encuentran en el plasma intersticial, generalmente junto a los capilares sanguíneos. Sintetizan y almacenan histamina y heparina por lo que también participan en la liberación de mediadores inflamatorios. Los mastocitos juegan un papel importante en las reacciones alérgicas debido a su capacidad para producir y liberar histamina.
    • **Granulocitos eosinófilos**: Son células con gránulos que se tiñen con el colorante eosina (rojo). Contienen sustancias de acciones antagónicas a las de los basófilos y mastocitos. Representan alrededor del 3% de los leucocitos.
Células Linfoides

La línea linfoide incluye los **linfocitos**, leucocitos que intervienen en los mecanismos de defensas específicos. Son especialmente abundantes en la linfa, por eso reciben el nombre de linfocitos, pero también están presentes en la sangre (son también leucocitos) y en los demás líquidos del medio interno. Se trata de células esféricas de gran núcleo (ocupa casi toda la célula) y tienen la membrana repleta de receptores proteicos para reconocer los mensajeros del sistema inmunitario. No tienen capacidad fagocítica. Se desarrollan y maduran en los órganos linfoides primarios (la médula ósea roja o el timo). Se acumulan en grandes cantidades en el bazo, ganglios linfáticos y otros tejidos linfoides. Por su lugar de maduración, se distinguen dos grandes tipos:

  1. **Linfocitos T**: Maduran en el **timo**, órgano linfoide situado bajo el esternón. Del timo pasan a los órganos linfoides secundarios. Por su función, se distinguen a su vez dos tipos:
    • **Linfocitos Ta, Th o T colaboradores** (también auxiliares, coadyuvantes, efectores o de ayuda, *helpers*). Son los auténticos coordinadores del sistema inmunitario, para lo cual elaboran sustancias que actúan de mensajeros (citocinas). Participan en la iniciación de la respuesta tanto humoral como celular, ya que activan, mediante la secreción de interleucinas, a los macrófagos, los linfocitos T citotóxicos y los linfocitos B. Tienen en su membrana una glucoproteína receptora llamada CD4.
    • **Linfocitos Tc o Ts** (también llamados citotóxicos o células asesinas **NK**, *natural killers*). Su función es matar a las células propias infectadas por virus (evitando así la proliferación de estos microorganismos), células tumorales y células extrañas (rechazo). También actúan segregando citocinas, sustancias químicas que producen la muerte celular. Por tanto, tienen una función citotóxica y una función reguladora. El interferón producido por las células atacadas por los virus favorece la actuación de las células NK. No son células fagocíticas. Destruyen las células provocando su lisis. Tienen en su membrana una glucoproteína receptora llamada CD8.
  2. **Linfocitos B**: Son los leucocitos de los cuales depende la inmunidad mediada por anticuerpos. Se producen y maduran en la médula ósea y se acumulan en cualquiera de los otros órganos linfoides. Su nombre procede de que en las aves maduran en la bolsa de Fabricio, son linfocitos bursodependientes o linfocitos B (de bolsa). Su función es sintetizar anticuerpos específicos ante la presencia de un antígeno. Los linfocitos B tienen la habilidad de producir anticuerpos contra virtualmente todos los antígenos del medio ambiente. Cuando sus receptores se unen con el antígeno específico, proliferan y, en pocos días, dan lugar a dos subpoblaciones:
    • **Células plasmáticas**: En el estado de mayor maduración, los linfocitos B reciben el nombre de células plasmáticas. Su función es sintetizar una gran cantidad de anticuerpos. Son células grandes y ovales presentes en el plasma intersticial, con el citoplasma más desarrollado ya que tienen muy desarrollado el retículo endoplasmático rugoso debido a su función. Se acumulan en los órganos linfoides secundarios. Viven pocos días.
    • **Linfocitos B con memoria** o linfocitos de memoria: Son menos numerosos que las células plasmáticas y similares a los linfocitos B vírgenes. Su misión es permanecer como reserva por si en otra ocasión se ven expuestas al antígeno que provocó su formación, en cuyo caso producirán nuevamente células plasmáticas. Guardan recuerdo del antígeno y en caso de que se produzca un segundo contacto con él se activan. Se acumulan en la zona cortical de los ganglios linfáticos del organismo. Tienen una vida larga.

Los Órganos y los Tejidos Linfoides

El sistema inmunitario está constituido por todas aquellas estructuras orgánicas relacionadas con los fenómenos inmunitarios del animal. Así pues, estará formado por todos los órganos donde se originen, transformen o acumulen los linfocitos. Este sistema no tiene una localización tan precisa como los pulmones, lo cual resulta lógico si imaginamos que los agentes que pueden infectar a nuestro cuerpo pueden entrar por cualquier sitio. En los humanos, el sistema linfoide pesa en conjunto alrededor de un kilo.

El **órgano hematopoyético** es el productor de las células sanguíneas, mientras que el **órgano linfoide** es el órgano de producción y diferenciación de linfocitos.

El sistema linfoide está integrado por los órganos y tejidos linfoides. En los **órganos linfoides** y en los tejidos linfoides se diferencian, maduran y se acumulan los diferentes tipos de células inmunocompetentes que forman el sistema inmunitario. Entre los órganos linfoides destacan la **médula ósea roja**, el **timo**, la bolsa de Fabricio (en las aves), el **bazo**, los **ganglios linfáticos** y el **tejido linfoide asociado a mucosas** (MALT).

Los órganos linfoides se dividen en dos grandes grupos: primarios o centrales y secundarios o periféricos.

  • Los **órganos linfoides primarios** son los órganos donde se producen y maduran células especializadas como los diferentes tipos de linfocitos. En estos órganos adquieren los receptores antigénicos específicos y aprenden a distinguir lo propio de lo extraño. Son la **médula ósea roja** (linfocitos B) y el **timo** (linfocitos T).
  • En los **órganos secundarios** se almacenan e interaccionan las diferentes células maduras inmunocompetentes (funcionales). La presencia de macrófagos, células presentadoras de antígenos, linfocitos T y linfocitos B maduros es necesaria en los órganos secundarios para que se produzca la respuesta inmunitaria. Estos órganos son el **bazo**, los **ganglios linfáticos** y el **tejido linfoide asociado a mucosas** (MALT). La médula ósea también actúa como órgano secundario.

Órganos Linfoides Primarios

La **médula ósea roja** se localiza en las cavidades del tejido óseo esponjoso. Está situada en la cabeza de los huesos largos como el fémur, o esponjosos como el esternón o la cadera. Contiene **células madres hematopoyéticas**, precursoras de todos los leucocitos. En los mamíferos, los linfocitos B se diferencian y maduran en ella; en cambio, los precursores inmediatos de los linfocitos T deben migrar al timo para terminar su desarrollo. La médula ósea es el único órgano hematopoyético y linfoide a la vez. En la respuesta secundaria, la médula ósea actúa igualmente como órgano secundario.

El **timo** es un órgano bilobulado situado en el pecho, por encima del corazón y por detrás de la parte superior del esternón. Está muy vascularizado. Histológicamente, se diferencia corteza y médula. En su interior, se diferencian y maduran los linfocitos T.

Órganos Linfoides Secundarios

Entre los órganos linfoides secundarios se pueden encontrar:

  • Órganos linfoides encapsulados (porque tienen una cápsula bien definida), como los **ganglios linfáticos** y el **bazo**.
  • **Tejido linfoide asociado a mucosas (MALT)** (estructuras linfoepiteliales), se sitúa entre otros tejidos conjuntivos, asociados a las mucosas y a la piel, formando acúmulos no encapsulados o difusos.

El **bazo**, órgano muy vascularizado situado en el lado izquierdo del abdomen, debajo del diafragma. Está formado por una capa fibrosa que penetra en su interior formando una serie de compartimientos a los cuales van numerosas arteriolas. Cada una de ellas está rodeada de un tejido linfoide rico en linfocitos de color blanco y denominado **pulpa blanca**. El resto está relleno de un tejido esponjoso de color rojo, denominado **pulpa roja**, con función hematopoyética, madurar eritrocitos, destruir los inservibles y mantener plaquetas. En él se filtra la sangre y se retienen las partículas antigénicas que transporta.

Los **ganglios linfáticos** están situados a lo largo de los vasos linfáticos, pero son más abundantes en las zonas inguinal, axilar, cervical y subclavia. En ellos, los linfocitos B y T, procedentes de los órganos primarios, entran en contacto con el antígeno desencadenándose la respuesta inmunitaria. Filtran las partículas antigénicas que trae la linfa, evitando su paso a la sangre gracias a los macrófagos que contienen.

El **tejido linfoide asociado a mucosas (MALT)** está formado por asociaciones de folículos linfáticos y mucosas (epitelios de revestimiento de la cavidad interna donde se encuentran). Protege inmunológicamente a las diferentes mucosas (gastrointestinal, urogenital, respiratoria, etc.). Se disponen alrededor de potenciales zonas de entrada de los microorganismos, es decir, zonas más expuestas al exterior debido a su comunicación directa, como la cavidad oral y la cavidad nasal, a donde pueden llegar más fácilmente los microorganismos. En el MALT se incluyen las **amígdalas**, los **adenoides** o vegetaciones, las **placas de Peyer** (situadas en el intestino delgado) y el **apéndice vermiforme**.

Concepto y Naturaleza de los Antígenos

**Antígeno**. Se define como antígeno toda sustancia que es reconocida como extraña por el sistema inmunológico e induce la reacción de este, desencadenando la inmunidad celular y la síntesis de anticuerpos. De otro modo, es una sustancia extraña al organismo capaz de estimular la respuesta inmunitaria. El antígeno es siempre una molécula, pero su naturaleza es muy variada. Entre las sustancias químicas con capacidad inmunogénica destacan fundamentalmente proteínas (simples o unidas a glúcidos o a lípidos), polisacáridos complejos, lipopolisacáridos, etc. También pueden ser moléculas sintéticas.

Los **antígenos de histocompatibilidad** son glucoproteínas que se localizan en la superficie de todas las células de los vertebrados. Estas proteínas están codificadas por un grupo concreto de genes y se conocen con el nombre de **complejo mayor de histocompatibilidad (CMH)**. Estos antígenos son característicos de cada individuo; por tanto, constituyen un carné de identidad molecular que permite diferenciar lo propio de lo extraño. La función de las moléculas del sistema de histocompatibilidad es reconocer y unirse, en el interior de las células, a péptidos resultantes del procesamiento del antígeno y transportarlos a la superficie celular para presentarlos a las células.

Tipos de Respuesta Inmunitaria: Humoral y Celular

En este tipo de respuesta, se observa una identificación altamente específica del invasor a través del glucocálix de la superficie de los linfocitos.

  • Cuando la infección es extracelular, es decir, el agente infeccioso se propaga en el plasma o espacio intercelular, o bien, cuando sale de la célula al exterior, la respuesta inmunológica es humoral. Por tanto, la inmunidad humoral es llevada a cabo en los líquidos corporales. Los responsables de la respuesta inmunitaria humoral son los linfocitos B. La **respuesta humoral** es la llevada a cabo por los anticuerpos presentes en los líquidos corporales.
  • Por el contrario, si la infección es endocelular, es decir, el agente patógeno se reproduce dentro de la célula, la respuesta inmunológica es celular. La respuesta inmunitaria celular corre a cargo de los linfocitos T. La **respuesta celular** es la inmunidad mediada por células.

Respuesta Humoral

Concepto de Respuesta Humoral

La **respuesta humoral** (anticuerpos) es definida como la debida a la interacción entre los anticuerpos y los antígenos. La respuesta humoral alude a la defensa química del sistema inmunitario. En el plasma sanguíneo se encuentra un tipo particular de globulinas denominadas genéricamente **inmunoglobulinas (Ig)** o **anticuerpos**. Ante una infección, el sistema inmunitario responde produciendo anticuerpos específicos con el antígeno, que se unen a él y lo inactivan facilitando su destrucción.

Concepto, Estructura y Tipos de Anticuerpos

Los **anticuerpos** son glucoproteínas sintetizadas por los linfocitos B activados (**células plasmáticas**) que se unen específicamente a los antígenos: cada antígeno tiene su anticuerpo específico. Los anticuerpos son glucoproteínas que pertenecen al grupo de las globulinas de la sangre, llamadas también **inmunoglobulinas (Ig)**. La **gamma-globulina** es la fracción de las proteínas de la sangre que comprende los anticuerpos. Las inmunoglobulinas están presentes en el suero, los fluidos tisulares y la superficie de algunas células. Las moléculas presentes en la membrana de los linfocitos B son anticuerpos, y en la de los linfocitos T, son receptores de antígenos (TCR).

Estructura del Anticuerpo

La unidad estructural de las Ig está formada por cuatro cadenas proteicas unidas por puentes de disulfuro, que adoptan la forma de una Y. Cada cadena tiene una región variable y otra constante en su composición. Hay dos cadenas proteicas largas o pesadas, llamadas **cadenas H**, formadas por un extremo de estructura variable (VH), y tres o cuatro regiones de estructura constante (CH). Las dos cadenas proteicas cortas o ligeras, llamadas **cadenas L**, tienen una región variable (VL), que se enfrenta a la VH, y una región constante (CL). La región constante de las cadenas H presenta cadenas de oligosacáridos unidos covalentemente. La **fracción variable (Fab)** de las cadenas determinan el lugar de unión con el antígeno (**centro activo**). La **fracción constante (Fc)** de las cadenas largas se inserta en la membrana celular de los linfocitos.

Tipos de Inmunoglobulinas

La base de la Y determina el tipo de anticuerpo (IgA, IgD, IgE, IgG, IgM). Sus nombres corresponden a la clase de cadena pesada de su unidad estructural que tienen: las alfa (IgA), las delta (IgD), la épsilon (IgE), la gamma (IgG) y la mu (IgM).

Las moléculas de Ig están formadas por una unidad que puede repetirse dos o cinco veces, o no repetirse. La estructura de las IgD, IgE e IgG responde a lo dicho hasta aquí. Las IgA están formadas por dos unidades como las descritas, unidas por una pieza proteica; y las IgM están formadas por cinco unidades estructurales unidas también por piezas proteicas.

  • Las **IgM** son los anticuerpos producidos por los linfocitos B después del primer contacto con un antígeno. Se insertan en la membrana plasmática dotando al linfocito de receptores de membrana para los antígenos: se tiene entonces lo que se denomina un linfocito B virgen.
  • En los sucesivos contactos con el antígeno, los linfocitos B segregan **IgG**. Estos dos tipos de anticuerpos son los que forman aglomeraciones con las células infecciosas. Las IgM e IgG se unen al complemento. Además, son las únicas que atraviesan la placenta y proporcionan defensas al recién nacido.
  • Las **IgE** son anticuerpos que intervienen principalmente en las reacciones inflamatorias. Se encuentran en los tejidos. Las inmunoglobulinas E se adhieren a la membrana celular de algunos basófilos y mastocitos. El contacto con el antígeno produce la desgranulación de este y la liberación de histamina. La IgE también actúa recubriendo ciertos parásitos, lo que favorece su destrucción por los leucocitos.
  • Las **IgA** están presentes en la placenta (aunque no pueden atravesarla), en la leche materna y en secreciones seromucosas. Confieren una inmunidad pasiva al feto lactante.
  • Las **IgD** son de función desconocida, al margen de su unión con los antígenos. Raramente son secretadas, aunque sí van a situarse como receptores de membrana.

Funciones de los Anticuerpos

Las **funciones de los anticuerpos** son:

  • Recubrir el antígeno de forma que sea reconocido e ingerido por células fagocitarias. Esta reacción supone una reacción antígeno-anticuerpo denominada **opsonización**.
  • Combinarse con el agente invasor de modo que alguna función vital del mismo se vea alterada. La reacción del anticuerpo con el antígeno se denomina **neutralización**.
  • Activar el sistema del **complemento**.
  • Provocar la formación de agregados de células microbianas y su consiguiente precipitación. Los anticuerpos se unen a los antígenos de la superficie de los microorganismos por una reacción denominada **aglutinación**.
  • Proceder, por sí mismos, a la **lisis** de células extrañas.
  • Formar macrocomplejos moleculares con los antígenos y su consiguiente precipitación.
  • Potenciar indirectamente la **respuesta inflamatoria** por su unión a los basófilos y la consiguiente liberación de histamina.

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