Sistema Inmunitario

Lo mismo que la célula está rodeada de una membrana, cualquier animal plurecelular estámesta rodeado de una cubierta, y para que no se desmorone, una estructura llamada esqueleto, que puede ir por dentro o por fuera, soporta toda su masa.

Dificilmente encontraremos una bolsa que mejor guarda su contenida que un epitelio. En unos casos es elástico, como sucede con los crustaceos o los insectos, o en un cofre inexpunable, como la gruesa concha de un caracol marino. en cada especie el resultado de un largo proceso adaptativo, pero siempre es una estructura de elevada selectividad, que permite la salida de elementos nocivos (alguno de los reciduos delmetabolismo) y la entrada de los beneficiosos (oxígeno en los animales de respiración cutanea, por ejemplo), y que  adoge muchos de los elementos sensoriales que comunican al animal con su entorno.

A veces se combierte en elemento de sosten, como veremos en los artrópodos, otras secreta una armadura integral (en un cocodrilo, por ejemplo) o produce estructuras tan perfectas como las escamas de un pez, las plumas de un ave o los pelos de un mamifero.

Inmunidad significa “defensa”. El sistema inmunitario comprende a numerosas estructuras, órganos y células, que se distribuyen en todo el cuerpo y nos protegen contra las agresiones de los patógenos: virus, bacterias, hongos y otros microorganismos con los que estamos en continuo contacto y que nos pueden causar enfermedad.
Las defensas del organismo se pueden clasificar en dos tipos: inmunidad innata e inmunidad adquirida.
La inmunidad innata es constitutiva. Abarca una serie de estructuras y mecanismos que forman parte de la constitución del individuo. Los mecanismos de defensa innatos son inespecíficos, nos defienden de cualquier invasor y no dependen de la exposición previadel individuo a los patógenos. Proporcionan inmunidad innata las barreras mecánicas y químicas, la respuesta inflamatoria y el sistema del complemento.
Los mecanismos de la inmunidad adquirida, en cambio, se ponen en marcha durante la primera exposición a un patógeno y protegen frente a futuros encuentros con el mismo tipo de patógeno. La inmunidad adquirida es específica.
A pesar de estas diferencias, el sistema inmunitario es uno solo y trabaja en forma integrada. Los mecanismos innatos y los adquiridos actúan simultáneamente, y muchos componentes del sistema inmune participan en ambos tipos de respuesta.

 

 

Barreras mecánicas y químicas.

	Barreras Mecánicas	Barreras Químicas
	Piel Mucosas Cilias	Lisozima Sebo Sudor pH Lactoferrina

Las barreras mecánicas son aquellas estructuras que evitan la entrada de los patógenos.
La primera barrera defensiva del cuerpo es la piel. El epitelio pluriestratificado queratinizado que forma la epidermis, cuando está íntegro, actúa como una eficaz protección que impide el ingreso de los gérmenes.
Los epitelios que tapizan la luz de los sistemas conectados al exterior, como el digestivo, el respiratorio, el reproductor y el urinario, también presentan adaptaciones destinadas a la defensa.
Estos epitelios son “mucosas”, capas celulares que contienen células secretoras de moco, el cual forma un tapiz sobre la superficie apical del epitelio. La capa de moco dificulta la llegada de los patógenos hasta la superficie celular.
La capa de moco también contiene defensinas. Las defensinas son péptidos que destruyen bacterias, hongos y parásitos.
El epitelio respiratorio posee además células ciliadas. El batido coordinado de las cilias ayuda a “barrer” el moco donde quedan retenidas las partículas que ingresan a la vía respiratoria junto con el aire.
Las mucosas, de todos modos, no son tan inexpugnables como la piel y suelen ser las puertas de entrada más frecuentes para los agentes infecciosos o sus toxinas.
Además de las barreras mecánicas, la piel y las mucosas, el cuerpo cuenta con barreras químicas. Muchas sustancias presentes en las secreciones corporales tienen actividad antimicrobiana. Por ejemplo, la lisozima, una enzima que se encuentra en las lágrimas y en la saliva, degrada las paredes celulares de algunas bacterias. En el sebo y en el sudor hay otras sustancias antibióticas, que impiden el desarrollo de los microbios.
El pH de las secreciones puede inhibir el desarrollo de patógenos. Las secreciones vaginales tienen pH ácido. El ácido clorhídrico secretado por la mucosa gástrica (del estómago), acidifica el jugo gástrico, determinando un pH =2, que mata a la casi totalidad de los microorganismos presentes en los alimentos.
En las personas desnutridas, ante la escasez de alimentos, el organismo reacciona con un “ajuste” tendiente a economizar los recursos. Algunas funciones se ven disminuidas para salvaguardar aquéllas que son esenciales para la supervivencia. Entre las funciones afectadas está la secreción de jugo gástrico. Ésta es una de las razones por las cuales las personas desnutridas resultan más susceptibles a enfermedades de transmisión alimentaria, como el cólera.
En la leche y otras secreciones se encuentra la lactoferrina. Esta proteína se une específicamente al hierro, disminuyendo la disponibilidad del mismo para las bacterias que lo utilizan como nutriente.
Por último, la existencia de una flora normal, formada por bacterias que se alojan en nuestro cuerpo en una convivencia pacífica, es otro elemento protector. Estas bacterias, que usualmente no nos perjudican, excluyen, por competencia, a otras que son decididamente patógenas.

Respuesta inflamatoria

Cuando las barreras defensivas fallan y los tejidos son invadidos por agentes patógenos, se activa la segunda línea de defensa: la respuesta inflamatoria.
La respuesta inflamatoria es un espectacular cambio en el tejido dañado, provocado por muchos mediadores químicos, tanto del propio tejido como de los gérmenes invasores.
Una sustancia liberada durante la inflamación es la histamina, secretada por los leucocitos basófilos y las células cebadas del tejido conectivo. La histamina tiene un efecto vasodilatador, lo que ocasiona que la zona dañada reciba un mayor flujo sanguíneo. Simultáneamente, aumenta la permeabilidad capilar y se produce un escape de líquido desde la sangre hacia el espacio intersticial. Los síntomas y signos clásicos de la inflamación, conocidos como la tétrada de Celsius (el médico que los describió) son “rubor, calor, tumor (hinchazón) y dolor”. Todos ellos son causados por la mayor llegada de sangre y el aumento de la permeabilidad en la zona afectada.

Con el mayor riego sanguíneo llegan también gran cantidad de neutrófilos y monocitos, llamados en conjunto “fagocitos”. Los fagocitos poseen cuatro propiedades que son fundamentales en la respuesta inflamatoria: quimiotaxis, diapédesis, ameboidismo y fagocitosis. La quimiotaxis es el fenómeno de atracción que ciertas sustancias ejercen sobre las células, haciendo que éstas se movilicen hacia la fuente de las mismas, donde su concentración es mayor. Los fagocitos son atraídos hacia el tejido por los mediadores liberados y también por toxinas bacterianas.
La diapédesis es la capacidad de atravesar las paredes capilares. Una vez en la zona de inflamación, los fagocitos se desplazan mediante movimientos ameboideos. Los movimientos ameboideos (por ejemplo la ameba, un protozoo que se traslada de esta forma) consisten en el desplazamiento de la célula sobre un sustrato, mediante la emisión de prolongaciones citoplasmáticas llamadas pseudópodos. En el movimiento ameboideo tienen participación los filamentos de actina, que dirigen la formación de pseudópodos, y las uniones de adhesión ente las células y la matriz extracelular.
La función más importante de los fagocitos es la fagocitosis, que significa “ingestión celular”. La fagocitosis es un tipo de transporte en masa que permite la incorporación de grandes partículas sólidas, las cuales son rodeadas por los pseudópodos hasta que quedan completamente englobadas en una vesícula (el fagosoma). Por medio de la fagocitosis, neutrófilos y macrófagos “comen” selectivamente a los agentes invasores y también a los restos celulares del tejido dañado.
La selectividad en la fagocitosis se relaciona con la expresión, en la membrana plasmática de los fagocitos, de receptores específicos que reconocen algunas moléculas comunes a muchos patógenos (Receptores de Reconocimiento de Patrón asociados a patógenos = RRP).
Los fagosomas se fusionan posteriormente con los lisosomas y de esta forma se digiere su contenido, gracias a las hidrolasas lisosomales. También contribuye la mieloperoxidasa lisosómica que sintetiza hipoclorito, un potente bactericida. Además, las membranas de los fagosomas ensamblan sistemas enzimáticos que forman agentes oxidantes, como el peróxido de hidrógeno, mortales para las bacterias.

1. Quimiotaxis y adherencia del microbio al fagocito.
2. Ingestión del microbio por el fagocito.
3. formación del fagosoma.
4. Fusión del lisosoma primario con el fagosoma. Formación del fagolisosoma (lisosoma secundario).
5. Digestión del microbio.
6. Formación del cuerpo residual con el material indigerible.
7. Exocitosis del contenido del cuerpo residual.

Cuando el patógeno no puede ser atacado por una sola célula, es rodeado por grupos de leucocitos que exocitan defensinas y todo su arsenal de enzimas y sustancias tóxicas.
Algunas bacterias tienen paredes o cápsulas celulares que resisten la fagocitosis y otras se defienden con sustancias que destruyen la membrana lisosómica.
Los neutrófilos se desactivan después de fagocitar unas 20 bacterias y los macrófagos pueden fagocitar hasta 100. La mayoría de los neutrófilos y algunos macrófagos finalmente mueren y se acumulan junto con el tejido necrótico y el líquido extracelular. Esta mezcla forma el pus. La mieloperoxidasa, que contiene cobre en su estructura, es la responsable del color verdoso del pus.
Las zonas inflamadas se rodean con coágulos de fibrinógeno, el cual se extravasa al aumentar la permeabilidad capilar. Los coágulos tabican la zona y taponan los capilares, inhibiendo así el desarrollo de los microbios (que quedan privados de nutrientes) y retrasando su diseminación. La coagulación es inducida por citoquinas, hormonas secretadas por los leucocitos.
Las citoquinas también inducen una respuesta sistémica, que acompaña a todos los fenómenos locales descritos. Por ejemplo, algunas citoquinas actúan sobre el hipotálamo, donde se localiza el centro regulador de la temperatura, y causan fiebre. La fiebre es un mecanismo defensivo, ya que las altas temperaturas favorecen la respuesta del sistema inmune y en cambio perjudican a los patógenos, que se desarrollan mejor a temperaturas bajas.
La respuesta sistémica implica asimismo un aumento en la síntesis de hormonas esteroides y de las proteínas de fase aguda, que se fabrican en el hígado.

Dos listas clave para caracterizar la respuesta inflamatoria
Tétrada de Celsius	Propiedades de los fagocitos
Rubor Calor Tumor Dolor	Quimiotaxis Diapédesis Ameboidismo Fagocitosis

Sistema del complemento 

El sistema del complemento es un conjunto de unas 20 proteínas sintetizadas en el hígado, que circulan por la sangre y el líquido extracelular. La mayoría de ellas se encuentran inactivas hasta que se produce una infección.
Las proteínas del complemento se activan en cascada. La activación se produce por proteólisis, es decir por la escisión de la cadena proteica. Cuando una proteína del complemento se escinde, se activa y provoca la escisión de la siguiente.
Una vez activadas, las proteínas del complemento pueden actuar provocando la lisis directa del patógeno. Se introducen en la membrana del patógeno y forman canales que alteran la permeabilidad, causándole la muerte.
También complementan la respuesta inmune específica, mediante un mecanismo denominado opsonización. La opsonización consiste en la adhesión del complemento a la superficie del patógeno, lo que favorece la fagocitosis a cargo de los macrófagos (se suele decir que el complemento es como un condimento que hace más sabroso al patógeno).
Además participan en la respuesta inflamatoria reclutando fagocitos y estimulando la secreción de histamina.

Inmunidad adquirida

La inmunidad adquirida es un tipo de protección específica contra el patógeno que la estimula, y es duradera. Es el tipo de inmunidad que hace que una persona que padeció una cierta enfermedad infecciosa en la infancia, por ejemplo: sarampión, quede protegida frente al agente patógeno del sarampión para el resto de su vida o al menos por muchos años.

Para poner en marcha los mecanismos de la inmunidad adquiridaes fundamental que el organismo reconozca a sus propios componentes como tales y los diferencie de los extraños.

De hecho, cuando no se diferencia adecuadamente lo propio de lo ajeno, los mecanismos de defensa se vuelven contra el organismo dando origen a las enfermedades autoinmunes.
De la misma forma, también son atacados los transplantes que provienen de otro individuo.
Las células que sufren una transformación maligna (células cancerosas) expresan moléculas que no expresan las células normales. Las células cancerosas son reconocidas y eliminadas por el sistema inmune. Los cánceres que prosperan son los que logran escapar a este sistema de vigilancia.
En algunos casos, el sistema inmune monta una defensa contra partículas extrañas que no son patógenas. A este fenómeno se lo denomina hipersensibilidad y es la base de los procesos alérgicos. Los individuos alérgicos padecen síntomas que obedecen a una respuesta inmune exagerada contra elementos que en realidad son inocuos. El sistema inmune de la mayoría de los individuos ignora a estos “alergenos” (polen, polvo, ácaros, etc.).

En conclusión, la respuesta inmune adquiridaparticipa en:

defensa específica y duradera contra patógenos enfermedades autoinmunes rechazo de transplantes vigilancia inmunológica contra células malignas alergias

Las células protagonistas de la respuesta inmune adquirida son los linfocitos. originados en los órganos linfoides.

Órganos linfoides primarios y secundarios 

Existen dos clases principales de linfocitos: los linfocitos B (LB) y los linfocitos T (LT). Los linfocitos, como las demás células sanguíneas, se originan a partir de células pluripotenciales, en los órganos linfoides primarios. 
Para los linfocitos B, los órganos linfoides primarios son los órganos hematopoyéticos: el hígado fetal y la médula ósea en el adulto. (En las aves, los LB se diferencian en un órgano llamado bolsa de Fabricio, de donde surge la “B” de la denominación).
Los linfocitos T se originan en el timo, hacia donde migran las células pluripotenciales desde los órganos hematopoyéticos. El timo es una glándula ubicada en la región anterior del tórax.

Una vez formados, los linfocitos circulan en la sangre y en la linfa y se acumulan en otros órganos, llamados órganos linfoides secundarios, donde se produce el encuentro con los patógenos. Los órganos linfoides secundarios son el bazo, los ganglios linfáticos, el apéndice ileocecal, las amígdalas y los nódulos, acumulaciones de linfocitos en las paredes de muchos otros órganos (como las placas de Peyer del intestino).

Complejo mayor de histocompatibilidad 

El complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) es un conjunto de proteínas de membrana que cobra una gran importancia en los mecanismos de inmunidad adquirida.
Hay dos tipos de CMH: CMH de clase I y CMH de clase II.
Prácticamente todas las células nucleadas del cuerpo expresan el CMH de clase I. El CMH de clase II se expresa solamente en algunas células del sistema inmunitario.

Las proteínas que forman el CMH están codificadas por numerosos genes. Un individuo hereda una combinación particular de estos genes, por lo cual el CMH es diferente en cada individuo de una misma especie.

Antígeno 

Se denomina antígeno (Ag) a moléculas que el organismo reconoce como extrañas y que, por lo tanto, estimulan la respuesta inmune. Los antígenos son, generalmente, partes de los gérmenes patógenos.