Mecanismos Clave del Sistema Inmunitario: Células, Respuestas y Memoria Inmunológica

El Sistema Inmunitario: Células, Respuestas y Memoria Inmunológica

Células Presentadoras de Antígenos: Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH)

Las células presentadoras de antígenos (CPA) son fundamentales para activar los linfocitos T. Su función principal es "presentar" moléculas de antígenos unidas a unas macromoléculas de su membrana, conocidas como el Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH o MHC, del inglés Major Histocompatibility Complex).

El CMH es un conjunto de proteínas de membrana que actúan como un carné de identidad celular, ya que cada individuo presenta una combinación de proteínas única y distintiva. En humanos, existen dos tipos principales de Complejo Mayor de Histocompatibilidad:

• MHC-I: Se encuentran en prácticamente todas las células nucleadas del organismo. Juegan un papel crucial en la tolerancia inmunológica y en el rechazo a trasplantes. Cuando una célula es infectada por virus o se transforma en cancerosa, expone antígenos "anómalos" o "peligrosos" a través de las proteínas de membrana del MHC-I. En este escenario, los linfocitos T8 citotóxicos (Tc) reconocen estos antígenos y atacan la célula infectada o cancerosa, provocando su lisis.
• MHC-II: Se hallan exclusivamente en células especializadas del sistema inmunitario, especialmente en células fagocíticas como los macrófagos y las células dendríticas. Estas células presentadoras de antígenos fagocitan agentes extraños (por ejemplo, bacterias) en una vacuola fagocítica o fagosoma, que posteriormente se une al lisosoma primario, formando el fagolisosoma o lisosoma secundario. Las enzimas hidrolíticas del lisosoma degradan el agente extraño en pequeños fragmentos peptídicos. Parte de estos fragmentos se exponen en la membrana celular, unidos a las proteínas del MHC-II, para ser reconocidos por los linfocitos T4 colaboradores (Th o T helpers). Una vez activados, estos linfocitos segregan interleucinas y otras citocinas que activan tanto a los linfocitos B como a los propios linfocitos T, promoviendo su proliferación.

Respuestas Inmunitarias Frente a Patógenos: Humoral y Celular

El sistema inmunitario adapta su respuesta según la naturaleza del patógeno, distinguiendo entre invasores extracelulares (como bacterias, parásitos o toxinas) e intracelulares (como células infectadas por virus o células cancerosas).

Inmunidad Humoral: Linfocitos B y Anticuerpos contra Patógenos Extracelulares

Frente a invasores que se encuentran fuera de las células, predomina la inmunidad humoral, mediada principalmente por las células plasmáticas (linfocitos B activados y productores de anticuerpos). En esta respuesta también participan otras células del sistema inmunitario, como los macrófagos y los linfocitos T4 (Th o colaboradores).

1. Un fagocito o célula fagocítica (por ejemplo, un macrófago) reconoce un microorganismo (cualquier patógeno extracelular como una bacteria o una toxina) y lo fagocita. Posteriormente, presenta sus antígenos a través del MHC-II a un linfocito Th, T4 o colaborador específico, que se activa. Esta unión se facilita por las proteínas CD4 presentes en los linfocitos T4.
2. Este linfocito Th, T4 o colaborador activado, al reconocer al linfocito B que presenta ese mismo antígeno en su membrana, libera interleucinas (mensajeros químicos que actúan sobre células inmunológicas) que activan al linfocito B.
3. El linfocito B activado se multiplica y se diferencia en un gran número de células plasmáticas (que producirán abundantes anticuerpos contra ese antígeno) y un pequeño número de células de memoria.
4. Las células plasmáticas liberan grandes cantidades de anticuerpos específicos, lo que provoca la opsonización del antígeno (lo marcan para que pueda ser localizado, identificado y fagocitado por los macrófagos y otras células fagocíticas) y la fijación del sistema del complemento con la posterior citólisis (vía clásica de activación del complemento).
5. Una vez destruido el agente patógeno, la mayor parte de los linfocitos Th y las células plasmáticas desaparecen. Sin embargo, permanecen las células B de memoria y los linfocitos Th de memoria, que pueden circular durante largo tiempo (incluso años) para responder de inmediato a futuras entradas del mismo agente invasor, lo que se conoce como memoria inmunológica.

Inmunidad Celular: Linfocitos T Citotóxicos contra Células Infectadas o Cancerosas

Frente a invasores intracelulares, la estrategia es diferente, ya que en este caso se debe atacar y destruir la propia célula infectada para eliminar la amenaza. Aquí predomina la inmunidad celular, mediada principalmente por los linfocitos Tc, T8 o citotóxicos.

1. La célula diana (infectada por virus, cancerosa o de un tejido trasplantado) expone un antígeno específico en su membrana mediante las proteínas MHC-I. Este antígeno es reconocido por un linfocito T8 citotóxico específico (a través de las proteínas CD8 que tienen en su superficie los linfocitos T citotóxicos).
2. El linfocito T citotóxico prolifera, generando más linfocitos T8 que se unen a otras células afectadas. Además, liberan perforinas que originan poros en la membrana de las células diana, provocando su lisis.
3. Una vez eliminada la amenaza, algunos linfocitos T permanecen como células de memoria.

Finalmente, en ambos tipos de respuesta inmunitaria, hacen su aparición los linfocitos T supresores o reguladores (Treg), cuya función es detener la respuesta inmunitaria y eliminar el exceso de linfocitos que ya no son necesarios.

Respuestas Inmunes Primaria y Secundaria

Respuesta Inmune Primaria

Se produce tras el primer contacto del organismo con un antígeno. Este contacto inicial provoca la proliferación de linfocitos y la formación de células de memoria, que son responsables de la memoria inmunológica. Existe un pequeño periodo de latencia y, al cabo de varios días del contacto, comienzan a aparecer anticuerpos en sangre, especialmente IgM (pentámeros), cuya producción aumenta de forma exponencial, luego se estabiliza y finalmente declina. Posteriormente, también comienza a aparecer IgG, aunque, como veremos, las IgG cobrarán especial relevancia en el segundo contacto con el antígeno. La disminución de la concentración de anticuerpos, tanto IgM como IgG, indica que la infección ha sido eliminada. Es importante destacar que una parte de los linfocitos B se ha diferenciado en células de memoria y, a partir de ese momento, permanecerá circulando en sangre.

Respuesta Inmune Secundaria

Se desencadena cuando un antígeno accede por segunda vez al organismo. Su fase de latencia es mucho más corta que en la respuesta primaria. Las células de memoria reconocen rápidamente al antígeno y proliferan con gran celeridad. Se generan anticuerpos IgG de forma más rápida y con mucha mayor intensidad. Además, las IgG pueden perdurar largo tiempo en la sangre. Este tipo de respuesta inmune es una clara indicación de la existencia de memoria inmunológica y constituye la base del funcionamiento de las vacunas.

Mediante la administración de una vacuna (inmunización artificial activa) a una persona que no ha entrado previamente en contacto con un antígeno determinado, se consigue desencadenar una respuesta inmune primaria controlada. Cuando el patógeno real infecte al individuo, este ya tendrá células de memoria circulando en sangre, lo que permitirá desencadenar una respuesta secundaria mucho más potente y rápida. El antígeno administrado mediante la vacunación activa, a través de los linfocitos Th o colaboradores, a los linfocitos B con el receptor específico para luchar contra ese antígeno, transformándolos en células plasmáticas productoras de anticuerpos. Algunos de estos linfocitos B activados se convertirán en células de memoria, de forma que la persona vacunada adquiere memoria inmunológica y podrá generar con rapidez y gran eficacia una respuesta secundaria en caso de una nueva entrada del antígeno (en una infección "real"). Por lo tanto, las vacunas son un método preventivo y no curativo, a diferencia, por ejemplo, de los sueros.