Sistema Immunitari: Resposta Inflamatòria, Limfòcits i Anticossos

La Resposta Inflamatòria

Els mastòcits alliberen substàncies químiques que atreuen els neutròfils i els macròfags, els quals provoquen la dilatació dels vasos sanguinis. Aquest fet fa que hi arribi més sang i, per tant, més leucòcits. Com que augmenta la permeabilitat dels vasos sanguinis, es facilita la sortida del plasma i de cèl·lules sanguínies als teixits infectats. També arriben a la lesió proteïnes antimicrobianes i elements de coagulació. Els macròfags i els neutròfils eliminen els microorganismes mitjançant la fagocitosi. Emboliquen els microorganismes en vesícules que es fusionen amb els lisosomes, i dins dels quals són digerits. Les restes de la digestió surten fora de la cèl·lula.

Limfòcits: Tipus i Funcions

Limfòcits B o Cèl·lules B

Maduren a la medul·la òssia vermella. Tenen a la membrana plasmàtica receptors d'antígens amb forma de Y, que els permeten unir-se a dues molècules d'antígens. Produeixen anticossos específics.

Limfòcits T o Cèl·lules T

Maduren al timus. A la superfície de la membrana hi ha receptors d'antígens d'una sola unió, formats per cadenes proteiques unides a proteïnes. Hi ha dos tipus de limfòcits T:

• Limfòcits T citotòxics

  Destrueixen les cèl·lules infectades per virus o bacteris patògens en alliberar citotoxines, com ara les perforines, que indueixen l'aparició de porus a la membrana plasmàtica de la cèl·lula infectada.

• Limfòcits T col·laboradors o Cèl·lules Helper

  S'encarreguen d'activar els limfòcits B i d'iniciar la proliferació dels limfòcits T citotòxics mitjançant la secreció d'unes molècules anomenades interleucines.

Cèl·lules Presentadores d'Antigen i el MHC

Les cèl·lules presentadores d'antígens (CPA), com els macròfags, cèl·lules tumorals o cèl·lules infectades, juguen un paper clau en el sistema immunològic. Presenten fragments d'antígens en el seu Major Histocompatibility Complex (MHC) a la superfície cel·lular. El MHC ajuda les cèl·lules del sistema immune a diferenciar entre el que és propi i aliè. Quan un antigen s'uneix al MHC, els limfòcits T poden reconèixer-lo i activar-se. Els limfòcits T col·laboradors reconeixen antígens presents en el MHC de classe II, mentre que els limfòcits T citotòxics reconeixen antígens en el MHC de classe I. Aquesta interacció és crucial per a la resposta immune adaptativa.

Els Anticossos (Immunoglobulines)

Els anticossos són proteïnes que s'uneixen específicament als antígens. Per les seves propietats immunològiques, també reben el nom d'immunoglobulines (Ig). Segons la seva localització, poden ser:

• Anticossos de membrana o de superfície

  Són receptors d'antígens que es troben adherits a la membrana plasmàtica del limfòcit B.

• Anticossos lliures

  Es segreguen a l'exterior del limfòcit i circulen per la sang. Són produïts per les cèl·lules plasmàtiques i difosos per la sang, la limfa, pels líquids intersticials i per secrecions com la llet.

Estructura de les Immunoglobulines

Estan integrades per quatre cadenes polipeptídiques: dues cadenes pesants i dues de lleugeres, que es combinen per formar una molècula tridimensional amb forma de Y.

• Cadenes lleugeres o L

  Dues d'iguals i de massa molecular baixa. Formades per una porció constant i una variable.

• Cadenes pesants o H

  Dues d'iguals, de masses moleculars altes i unides per un oligosacàrid. Cadascuna té una porció que forma la tija i una altra que forma els braços, unida a les cadenes lleugeres. La porció del braç és igual que les cadenes lleugeres (una porció variable i una constant).

Components clau de l'estructura:

• Porció variable (Fab)

  Correspon als dos extrems dels braços i són els centres d'unió als antígens. El paràtop és la zona variable de l'anticòs que s'uneix a l'antigen específic, on s'encaixa l'epítop.

• Porció constant (Fc)

  És la resta de cadenes H i L, i no té la propietat d'unir-se als antígens.

• Braços

  Formats per cadenes lleugeres i pesants. Totes tenen radicals amino terminals.

• Tija

  Part de les cadenes pesants que tenen els radicals àcids terminals.

Reaccions Antigen-Anticòs

S'uneixen per mitjà d'enllaços de Van der Waals en una reacció antigen-anticòs, la qual és reversible i específica.

• Reacció de precipitació

  Els antígens són macromolècules solubles amb diversos epítops. Els anticossos lliures en el plasma sanguini s'hi uneixen i formen grans complexos macromoleculars insolubles que precipiten.

• Reacció d'aglutinació

  Els anticossos reaccionen amb antígens de la superfície (aglutinògens i els seus anticossos específics, les aglutinines) dels bacteris o d'altres cèl·lules. L'aglutinació passiva consisteix en l'adherència d'antígens solubles a la membrana de certes cèl·lules, a les quals després s'uneixen anticossos i es produeix aglutinació. Per exemple, en els glòbuls vermells.

• Reacció d'opsonització

  La unió d'anticossos a la superfície dels microorganismes o a les partícules antigèniques afavoreix la fagocitosi. La unió augmenta l'adherència del complex antigen-anticòs. Els microorganismes que estan recoberts d'anticossos es diu que estan opsonitzats ("llests per menjar").

• Reacció de neutralització

  En unir-se els anticossos amb els determinants antigènics de la càpsula vírica, la capacitat d'infecció del virus disminueix. Aquesta reacció és reversible i s'adquireix després del primer contacte amb el patogen.

Les Respostes de la Immunitat Adquirida

Hi ha dues respostes possibles en la immunitat adquirida:

• Resposta Humoral

  És la resposta enfront de patògens extracel·lulars o toxines. Es basa en l'acció dels limfòcits B que secreten anticossos.

  1. Una cèl·lula fagocítica (macròfags sanguinis) fagocita i digereix un microorganisme, associa els antígens extrets a les seves proteïnes de membrana MHC de tipus II i actua com a cèl·lula presentadora d'antigen.
  2. La cèl·lula fagocítica mostra l'antigen a un limfòcit T que s'activa. Aquest limfòcit, en reconèixer el mateix antigen presentat per un limfòcit B, allibera interleucines que activen el limfòcit B.
  3. Els limfòcits B activats es multipliquen i generen cèl·lules plasmàtiques i limfòcits B de memòria.

• Resposta Cel·lular

  És la resposta enfront de patògens intracel·lulars. Es duu a terme per limfòcits T citotòxics que ataquen les cèl·lules infectades, sense produir anticossos.

  1. Un limfòcit T citotòxic específic s'uneix a una cèl·lula diana, que pot ser una cèl·lula cancerosa, infectada per virus o d'un teixit trasplantat. Aquestes cèl·lules diana presenten antígens específics units a les seves proteïnes de membrana.
  2. S'activa el limfòcit T citotòxic que prolifera, generant més limfòcits T citotòxics específics contra aquest antigen, que s'uneixen a altres cèl·lules infectades de l'organisme. Després alliberen perforines, proteïnes que originen porus en la membrana de la cèl·lula, i granzims, proteïnes que penetren per endocitosi a la cèl·lula diana i n'inicien la mort cel·lular.
  3. El limfòcit T citotòxic queda lliure per atacar altres cèl·lules diana.

Teoria de la Selecció Clonal

En les persones no immunitzades, hi ha clons de limfòcits amb diverses especificitats que són capaços de reconèixer un antigen estrany i respondre-hi eficaçment. Això explica com el sistema immunitari pot respondre a un gran nombre d'antígens.

Davant l'entrada dels antígens, les cèl·lules amb receptors específics són seleccionades entre un immens repertori de cèl·lules amb receptors diversos, i se n'estimula la proliferació.

L'activació del limfòcit provoca que aquest es divideixi ràpidament i es diferenciï per produir un clon de cèl·lules de memòria i de cèl·lules plasmàtiques. Les cèl·lules de memòria detecten ràpidament nous antígens, amb receptors més àvids, produint ràpidament anticossos IgG.

Mecanismes Auxiliars de la Immunitat

Sistema del Complement

Intervé en la immunitat innata i adquirida. L'activació d'una proteïna origina l'activació de les proteïnes restants del complement. Les cèl·lules, com ara mastòcits i eritròcits, tenen a la membrana receptors per a algunes proteïnes del complement. Ajuda en els mecanismes de resposta immunitària de diverses maneres:

• Activen la inflamació: Proteïnes que tenen efectes quimiotàctics positius: activen i atrauen fagòcits. També estimulen cèl·lules com els mastòcits, que alliberen histamina i fan augmentar la permeabilitat dels vasos sanguinis.

*Quimiotàctics: capacitat d'atraure o repel·lir organismes segons un estímul químic.

L'Interferó

És una segona línia de defensa, formada per proteïnes plasmàtiques que intervenen en la replicació dels virus a l'interior de les cèl·lules. Aquestes provoquen mecanismes de defensa en les cèl·lules veïnes. Per tant, són substàncies químiques d'avís que una cèl·lula s'ha infectat.

Maneres d'Immunitzar-se

La immunització és el procés pel qual una persona queda protegida davant de certes malalties. Segons el procés, la immunitat que s'obté pot ser:

• Immunitat activa

  El sistema immunitari respon davant d'un antigen microbià amb la producció d'anticossos específics contra aquest agent infecciós. La immunitat és natural quan els anticossos són produïts en resposta a una infecció, o artificial si són produïts en resposta a una vacuna.

• Immunitat passiva

  S'adquireix per la transferència d'anticossos específics. La immunitat és natural si els anticossos provenen de la mare i es reben a través de la placenta, llet, etc., o artificial si són produïts per tècniques de clonació o de sèrums d'altres persones o animals immunitzats.

Vacunes

Les vacunes són un mètode preventiu per aconseguir la immunitat adquirida activa de forma artificial. S'injecten microorganismes morts o atenuats, o molècules de tipus antigènic, per activar el sistema immunitari perquè generi anticossos específics enfront de la malaltia que causen. Pot trigar uns dies a fer efecte, i els seus efectes són duradors.

Sèrums

Els sèrums són un mètode curatiu per aconseguir immunitat passiva en persones que ja estan malaltes. Es proporcionen al pacient els anticossos específics per als antígens que produeixen la infecció. Els anticossos s'obtenen per tècniques de clonació a partir de limfòcits capaços de produir-los o pel sèrum sanguini d'animals o persones prèviament immunitzades amb l'antigen.