Mecanismos de Defensa del Organismo: Inmunidad y Respuestas Inmunitarias

1. Concepto de Inmunidad

La inmunidad es el conjunto de mecanismos que un individuo posee para enfrentarse a la invasión de cualquier cuerpo extraño y para hacer frente a la aparición de tumores. Esta cualidad se adquiere antes del nacimiento, madurando y afianzándose en los primeros años de vida. En los vertebrados implica que los organismos diferencian lo propio de lo ajeno, es decir, reconocen todos sus tipos celulares. El Sistema Inmune es el responsable de conferir inmunidad. Este sistema, presente en invertebrados, alcanza su máxima complejidad en los primates y seres humanos. La ciencia encargada de estudiar estos procesos se denomina Inmunología.

2. Defensas del Organismo Frente a la Infección

2.1. Defensas Inespecíficas

Están presentes en el organismo de forma natural y se definen como el conjunto de mecanismos que tienden a evitar la invasión de los microorganismos. Son de dos tipos: unos impiden la entrada del agente invasor y otros lo combaten una vez que ha penetrado.

2.1.1. Mecanismos Innatos Externos

• a) Barreras físicas: La piel en los animales, que gracias a la capa de queratina, que sufre continuas descamaciones, evita que penetren o proliferen colonias de microorganismos. Así, sólo los espirilos con su efecto de barrena pueden atravesar las mucosas.
• b) Barreras químicas:
  • Los orificios naturales están tapizados por mucosas que segregan mucus con la finalidad de englobar partículas extrañas para su expulsión. El moco posee además sustancias que engañan a ciertos virus, haciéndoles "creer" que ya han penetrado dentro de la célula; el virus suelta su ácido nucleico, que se pierde en el exterior de las células a las que podría infectar.
  • También, la presencia de fluidos en ciertas zonas, por ejemplo: las lágrimas en los ojos o la saliva en la boca, que lavan y arrastran los microorganismos impidiendo que se instalen o que penetren. Además, estos fluidos contienen sustancias antimicrobianas; por ejemplo: la saliva contiene lisozima; el semen, espermina, etc. Como curiosidad, se puede decir que las infecciones oculares son más frecuentes en los hombres que en las mujeres.
  • Las secreciones de sustancias que modifican el pH dificultan la supervivencia de los gérmenes. Un ejemplo es el HCl del estómago, que no tiene una función digestiva sino antimicrobiana, o la secreción de ácidos grasos en la piel o de ácido láctico.
• c) Flora autóctona: Los microorganismos presentes de una manera natural en ciertas partes de nuestro organismo, por ejemplo, las bacterias que forman la flora intestinal, impiden que otros se instalen segregando sustancias o estableciendo competencia por los nutrientes.

2.1.2. Mecanismos Innatos Internos

En caso de que el agente extraño logre salvar los anteriores obstáculos, intervienen respuestas tanto celulares como acelulares.

• a) Células asesinas naturales (Natural Killer - NK): Son células linfoides que se parecen a los linfocitos y que provocan la muerte de los microorganismos, células infectadas, células tumorales o células ajenas. No se sabe cómo las reconocen. Las destruyen uniéndose a ellas y fabricando "perforina", una proteína que crea agujeros en la membrana de las células atacadas, matándolas. Son, pues, células citolíticas.
• b) Interferón: Son moléculas de naturaleza proteica segregadas por las células infectadas por virus, que, captadas por las células adyacentes, las estimulan a sintetizar enzimas antivirales evitando la proliferación viral, inhibiendo la replicación del genoma vírico, inhibiendo la síntesis de proteínas o activando a las células NK para destruir a las células infectadas.
• c) El Complemento: Está formado por complejos macromoleculares de proteínas que se sintetizan en el hígado y circulan por la sangre. Cuando se activa alguno de ellos por diversas sustancias, como polisacáridos o anticuerpos, se originan una serie de reacciones en cadena que, además, pueden ejercer diferentes acciones defensivas. Por ejemplo, algunas de estas sustancias pueden producir la lisis de las células al adosarse a sus membranas y originar orificios, vaciando la célula y matándola. Otras proteínas del complemento pueden unirse a proteínas de la superficie bacteriana e inducir con ello la unión de otras moléculas del complemento, que atraerán a los fagocitos que digerirán los microorganismos recubiertos por el complemento.
• d) La respuesta inflamatoria es parte de la inmunidad innata y se presenta cuando los tejidos son lesionados por bacterias, traumas, toxinas, calor o cualquier otra causa. Las sustancias químicas, incluyendo la histamina, bradiquinina, serotonina y otras, son liberadas por el tejido dañado y hacen que los vasos sanguíneos derramen líquido en los tejidos, lo que deriva en una inflamación localizada. Esto ayuda a delimitar y aislar la sustancia extraña del contacto con otros tejidos corporales.

2.2. Defensas Específicas

A lo largo del proceso evolutivo, muchos microorganismos se han hecho parásitos celulares, incluso de las células que nos defienden de ellos: los macrófagos. En estas circunstancias, la respuesta innata no es eficaz. Es por esto que se han desarrollado defensas específicas contra ellos. Estas defensas las lleva a cabo el Sistema Inmunitario y, al contrario que los mecanismos inespecíficos, que siempre están presentes, únicamente se desarrollan como respuesta a la invasión por un agente extraño concreto. Estas respuestas son celulares (linfocitos) y humorales (anticuerpos). La característica de este sistema es que nos defiende específicamente de parásitos, órganos trasplantados, células cancerosas, microorganismos y sustancias tóxicas fabricadas por ellos. Los individuos nacen con un sistema inmunológico capaz de responder ante lo propio y lo ajeno. Durante las primeras fases del desarrollo, este sistema "aprende" a reconocer lo propio, y esta capacidad se denomina tolerancia inmunológica; cuando esta tolerancia se pierde, aparecen las enfermedades autoinmunes.

En ocasiones pueden producirse reacciones de hipersensibilidad: alergias, que son respuestas del sistema inmunitario frente a sustancias que en principio son inocuas (por ejemplo: el polen). Las células y las sustancias que se comportan como extrañas para el organismo y contra las cuales éste desarrolla una respuesta inmune específica se denominan antígenos. Casi cualquier macromolécula (proteínas o polisacáridos, más concretamente) puede desencadenar la respuesta inmunitaria, siempre que sea extraña al receptor. Los nódulos linfáticos sirven como filtro en la circulación de los microbios, partículas extrañas, restos tisulares y células muertas. Contienen linfocitos y macrófagos, y es en su interior donde ocurren las interacciones responsables de la respuesta inmune.

3. La Respuesta Inmunitaria

Los organismos que desarrollan inmunidad adquirida van a reaccionar desencadenando dos tipos de respuesta:

• La respuesta inmunitaria humoral: El objetivo de esta respuesta es la producción de anticuerpos por las células plasmáticas. Estos se fijarán a los organismos y moléculas extrañas con capacidad antigénica, provocando una serie de reacciones que conducirán a la destrucción de los agentes extraños, que serán fagocitados por los macrófagos fundamentalmente. Esta respuesta se dirige sobre todo a los agentes extraños, virus, por ejemplo, que salen de las células infectadas para infectar nuevas células.
• La respuesta inmunitaria celular: La respuesta humoral es poco eficaz si lo que se trata es de destruir a los agentes extraños que están en el interior de las células del propio organismo. La respuesta celular va dirigida a destruir estas células infectadas y a evitar que los agentes extraños puedan seguir reproduciéndose en ellas.

Ambas respuestas actúan coordinadamente contra los agentes patógenos circulantes, los que se encuentran en el interior de las células y las toxinas producidas por ellos.

4. Inmunoestimulación: Vacunas y Sueros

4.1. Vacunas

Son preparados antigénicos constituidos por microorganismos no virulentos, muertos o por moléculas de estos desprovistas de toxicidad. Se obtienen a partir de microorganismos u otros agentes infecciosos e inducen en el individuo una inmunidad adquirida activa frente a esos agentes inoculados, con un mínimo de riesgos y de reacciones locales y generales. Las vacunas deben tener dos propiedades:

• Eficacia: pues tienen que desencadenar la respuesta inmune correcta.
• Inocuidad: la vacuna debe estar desprovista de poder patógeno, logrando este objetivo sin interferir en la respuesta inmune.

4.2. Sueros

Mediante los sueros se consigue una inmunidad inmediata, ya que los preparados biológicos que inoculamos contienen los anticuerpos específicos que la urgencia precisa. Es una intervención rápida, menos duradera e intensa que la provocada por la vacunación. El paciente no participa en la elaboración de moléculas; es, por tanto, una inmunidad adquirida pasiva. Existen dos tipos de sueros:

• Sueros homólogos: Son sueros obtenidos de humanos que poseen anticuerpos para un determinado antígeno.
• Sueros heterólogos: Proceden de otras especies pero contienen anticuerpos para patógenos humanos.

5. Inmunopatología

5.1. Descripción del Concepto de Enfermedad Autoinmune y de Algunos Tipos

Las células del sistema inmunitario (linfocitos, macrófagos y otras) han de aprender a tolerar cada célula y cada proteína del organismo sin dejar de atacar por ello a los invasores externos. No obstante, se puede dar el caso de que algunos linfocitos inmaduros respondan ante elementos del propio cuerpo. Ahora bien, normalmente, si una célula inmunitaria reacciona ante un producto del propio organismo mientras se está formando en el timo o en la médula ósea, suele ser destruida o, al menos, inactivada por el propio organismo. Sin embargo, a pesar de este mecanismo de seguridad, algunos linfocitos pueden escapar a la inactivación o destrucción y desencadenar una respuesta inmunitaria contra moléculas o células del propio organismo, generándose una enfermedad autoinmunitaria. Las enfermedades de autoinmunidad pueden afectar a cualquier órgano, si bien algunos se ven afectados con más frecuencia que otros.

5.2. Rechazo de Trasplantes

Desde hace algún tiempo se recurre a la técnica de trasplantes para solucionar situaciones que ponen en peligro la salud de un individuo. En los trasplantes se produce la eliminación del tejido o del órgano dañado y la implantación de otro que reúna las condiciones adecuadas para la supervivencia del receptor. En los autoinjertos, el trasplante procede del mismo organismo, y el tejido simplemente es movido de una posición a otra. Esta situación siempre tiene éxito si las técnicas quirúrgicas y asépticas son las adecuadas. También tienen éxito los trasplantes en los que el donante y el receptor son gemelos genéticamente iguales.

Otra posibilidad es entre individuos de la misma especie pero genéticamente diferentes. También se realizan en algunas ocasiones trasplantes entre individuos de diferente especie, xenoinjerto, como entre el hombre y el cerdo. En los dos últimos casos, el tejido trasplantado generará, por parte del receptor, una respuesta inmune destructiva que se denomina rechazo. Tiene su origen en la existencia de proteínas de superficie en las membranas (moléculas del CMH); si éstas son reconocidas como extrañas, se desencadena la respuesta inmune específica. Con el fin de evitar estos problemas, los inmunólogos de trasplantes realizan pruebas previas de histocompatibilidad.