Inmunología: inmunidad innata y adaptativa, anticuerpos, linfocitos y vacunas

Introducción a la inmunología

Inmunología estudia los procesos moleculares y celulares implicados en la defensa de la integridad biológica del organismo.

Funciones básicas del sistema inmunitario

Identificación de lo propio frente a lo extraño: detección de sustancias extrañas y eliminación de las mismas para evitar infecciones por organismos patógenos. El sistema inmunitario es el sistema de reconocimiento molecular de antígenos. Un antígeno es una sustancia que desencadena la formación de anticuerpos y puede causar una respuesta inmune.

El sistema inmunitario es responsable de defender al organismo contra microorganismos invasores y también de protegernos de aquellas células que estén fuera de control. Una de sus características es la capacidad de distinguir lo propio de lo extraño.

Inmunidad innata

La inmunidad innata está compuesta por defensas que no son específicas: reconocen y responden a los patógenos de forma genérica. Este sistema no confiere inmunidad duradera contra el patógeno y es el sistema dominante de protección en la gran mayoría de los organismos.

¿Cómo funciona?

Cuando los microorganismos ingresan a un organismo, se encontrarán con las células y los mecanismos del sistema inmunitario innato. La respuesta innata suele desencadenarse cuando los microorganismos son identificados por receptores de reconocimiento de patrones (PRR), que detectan componentes presentes en amplios grupos de microorganismos.

Barreras y mecanismos de la inmunidad innata

• Barreras físicas y químicas: piel y mucosas.
• Barreras humorales y mecanismos inflamatorios: fiebre, inflamación y sistema del complemento.
• Barreras celulares: fagocitos (macrófagos, neutrófilos), células natural killer y células dendríticas.

Inmunidad adaptativa

La inmunidad adaptativa necesita de anticuerpos y requiere el reconocimiento de antígenos no propios mediante un proceso llamado presentación de antígenos. La especificidad frente al antígeno permite la generación de respuestas que se adaptan a patógenos concretos o a células infectadas. La habilidad de montar respuestas específicas se debe a la existencia de células de memoria.

Componentes

• Inmunidad humoral: mediada por linfocitos B y anticuerpos.
• Inmunidad celular: mediada por linfocitos T y citocinas.

Características de la inmunidad adaptativa

• Es específica: distingue diferentes microorganismos y macromoléculas.
• Es diversa: existen muchas variantes de receptores para distintos antígenos.
• Activación diferencial según el tipo de noxa (agente dañino).
• Es lenta en su inicio y necesita de las respuestas innatas para activarse.
• Genera memoria antigénica: respuestas secundarias más rápidas y más intensas tras exposiciones previas.

Antígenos y anticuerpos

Antígeno: sustancia que induce la formación de anticuerpos. Los epítopos o determinantes antigénicos son la parte del antígeno que es reconocida por el sistema inmunitario.

Anticuerpo: es un tipo de proteína que el sistema inmunitario genera al detectar antígenos.

Tipos de inmunoglobulinas (Ig)

• IgA: se encuentra en mucosas; impide la colonización por patógenos. También está presente en saliva, lágrimas y leche.
• IgD: actúa como receptor de antígenos en linfocitos B que no han sido expuestos a antígenos.
• IgE: se une al alérgeno y participa en la liberación de histamina; implicada en alergias y defensa frente a parásitos.
• IgG: proporciona la mayor protección inmunitaria basada en anticuerpos; es la única clase que puede atravesar la placenta. Puede convertirse en otras clases por procesos de cambio de isotipo.
• IgM: elimina patógenos en los estadios tempranos de la respuesta inmune mediada por linfocitos B.

Órganos linfoides y linfocitos

Órganos primarios: médula ósea (maduración de linfocitos B) y timo (maduración de linfocitos T durante la infancia).

Órganos secundarios: ganglios linfáticos, bazo, médula ósea y MALT (tejido linfoide asociado a mucosas).

Linfocitos

Los linfocitos T y B son los principales y derivan de células madre hematopoyéticas pluripotentes de la médula ósea.

• Los linfocitos B están involucrados en la respuesta inmunitaria humoral.
• Los linfocitos T participan en la respuesta mediada por células.

Hay dos subtipos principales de linfocitos T: T citotóxicos (linfocitos T CD8+) y T cooperadores (linfocitos T CD4+). Los linfocitos T representan aproximadamente el 60–70% de los linfocitos periféricos y se encuentran en ganglios linfáticos y bazo, programados para reconocer antígenos específicos mediante el cluster of differentiation (CD).

Los linfocitos B pueden reconocer patógenos completos sin la necesidad de que los antígenos sean procesados previamente.

Citoquinas

Las citoquinas son moléculas secretadas por diversas células implicadas en la respuesta inmune como respuesta a un estímulo. Actúan sobre células diana que expresan receptores específicos para una determinada citoquina y su secreción suele ser de tipo paracrino.

Funciones y características: pleiotrópica, redundante, sinérgica y antagonista.

Clasificación funcional de las citoquinas

• Mediadoras de la inmunidad adaptativa: activan linfocitos T y B en reposo para ejercer sus funciones; requieren señales específicas en las que intervienen diversas citoquinas.
• Mediadoras de la inmunidad innata y de la inflamación: actúan directamente frente al agente invasor mediante la movilización de mecanismos inmunorreguladores que inician la inflamación, elevan la temperatura (fiebre) y activan NK y macrófagos.
• Mediadoras de quimiotaxis: son de bajo peso molecular y son producidas por diferentes células; tienen fuerte capacidad quimiotáctica. Existen dos familias importantes: CC y CXC.
• Mediadores de hematopoyesis: actúan sobre poblaciones inmaduras potenciando su maduración y proliferación.

Vacunación

Vacunación = inducción de una respuesta inmune protectora frente a antígenos extraños específicos.

Características

• Respuestas específicas frente a antígenos.
• Generación de memoria inmunológica.

Tipos de vacunas

• Vacunas vivas
• Vacunas muertas (inactivadas)
• Vacunas por subunidad
• Toxoides
• Vacunas peptídicas
• Vacunas de ADN

Por qué algunas vacunas requieren una sola dosis y otras varias

No todos los componentes activos de las vacunas poseen la misma capacidad para desencadenar una respuesta protectora; esa capacidad puede variar con la edad. En otros casos, como la gripe, es necesario vacunarse cada año porque el virus sobre el que se fabrica la vacuna cambia habitualmente cada año.

Componentes de una vacuna

• Componente activo (antígeno) que induce la respuesta inmune.
• Adyuvantes: sustancias que potencian la respuesta inmunitaria.
• Preservantes.
• Líquido de suspensión.

Vacuna combinada

Una vacuna combinada contiene, en el mismo líquido de suspensión y con los mismos preservantes y adyuvantes, dos o más componentes activos que se administran conjuntamente.

Conclusión

La inmunología abarca desde el reconocimiento molecular de antígenos hasta la generación de respuestas específicas y memoria inmunológica. Entender las diferencias entre inmunidad innata y adaptativa, el papel de las inmunoglobulinas, los órganos linfoides, los linfocitos y las citoquinas, así como los principios de la vacunación, es esencial para comprender cómo el organismo se defiende frente a las infecciones y cómo se pueden diseñar y aplicar estrategias preventivas efectivas.