Sistema Inmunitario: Componentes, Tipos y Funcionamiento en la Salud Humana

Sistema Inmunitario: Componentes, Tipos y Funcionamiento

Conceptos Básicos

Inmunidad: es un estado de resistencia que presenta un organismo frente a una infección. Existen dos componentes: inmunidad innata e inmunidad adquirida.

Sistema Inmunitario: es el conjunto de células, tejidos, órganos y moléculas implicados en el proceso de inmunización y defensa del organismo.

Respuesta Inmunitaria: es la capacidad del organismo para responder frente a moléculas externas, llamadas antígenos, que desencadenan procesos celulares y moleculares que los destruyen o neutralizan.

Componentes del Sistema Inmunitario

Órganos Linfoides

Se denominan órganos linfoides y hay de dos tipos:

• Órganos linfoides primarios: en ellos se forman las células del sistema inmunitario. Médula ósea (linfocitos B) y Timo (linfocitos T).
• Órganos linfoides secundarios: son los órganos donde termina la maduración de los linfocitos y tiene lugar su activación y la respuesta inmunitaria. Incluyen el bazo, los ganglios linfáticos y la mucosa intestinal.

Sistema Inmune Innato

El sistema inmune innato produce la respuesta inmune innata, que se adquiere desde el momento del nacimiento. Se basa en la respuesta inespecífica al patógeno, mediante mecanismos de defensa inespecífica que son de dos tipos:

Barreras Primarias

Su función es evitar la entrada de patógenos al organismo. Hay tres tipos:

• Barreras físicas: la piel es la principal barrera. La mayoría de los organismos patógenos no la superan, excepto si hay heridas.
• Barreras químicas: secreciones mucosas del tracto digestivo, respiratorio y urogenital donde quedan atrapados los microorganismos; secreciones ácidas del estómago que impiden el crecimiento de microorganismos; enzimas como la lisozima de la saliva; y bacterias defensivas.
• Barreras biológicas: son los microorganismos de la flora bacteriana de la piel, tracto digestivo y urogenital que impiden el crecimiento de patógenos por competencia.

Barreras Secundarias

Su función es evitar el avance del patógeno en el organismo una vez superadas las barreras primarias. Hay dos tipos:

• Factores solubles: son proteínas con función defensiva e inespecífica.
  • Interferón: dificulta la reproducción de virus.
  • Sistema del complemento: conjunto de proteínas plasmáticas que actúan destruyendo bacterias y otros microorganismos.
• Células:
  • Linfocitos NK: provocan la lisis de las células cancerosas o infectadas por virus de manera inespecífica.
  • Células fagocíticas: como macrófagos y neutrófilos, que desencadenan una respuesta celular inespecífica, la respuesta inflamatoria o inflamación. Esta se activa cuando un agente extraño entra en el organismo. Las células producen factores químicos que atraen a otras células al sitio de la infección, de forma que la inflamación está encaminada a aislar y destruir el patógeno y activar la respuesta inmune adaptativa.
  • Basófilos: producen sustancias químicas que intervienen en la sangre, en los tejidos, la inflamación y en las respuestas alérgicas.
  • Eosinófilos: intervienen en la defensa frente a parásitos.

Características de la Inmunidad Innata

Está presente de forma innata, es decir, desde el momento del nacimiento. Es inespecífica, es decir, responde de la misma forma a todos los patógenos. Es rápida, tiene células propias, tiene moléculas propias y no genera memoria inmunológica.

Sistema Inmune Adaptativo

Es la inmunidad que se adquiere tras un primer contacto con el microorganismo. Se basa en la respuesta específica al microorganismo patógeno.

Especificidad: es la capacidad del sistema inmune para responder frente a un patógeno de manera específica. Los linfocitos T y los anticuerpos reaccionan a un determinado antígeno de un patógeno.

Memoria Inmunológica: capacidad del sistema inmune para recordar la respuesta para un determinado patógeno, de forma que da una respuesta rápida.

Célula de Memoria: es una célula que reconoce un antígeno con el que el organismo ha estado en contacto anteriormente, produciendo una respuesta rápida. Puede ser un linfocito B o T.

Antígeno: cualquier sustancia que puede desencadenar una respuesta inmune. Puede ser una proteína, un polisacárido o un lípido.

Epítopo: es la parte del antígeno que es reconocida por los receptores de membrana de los linfocitos B y T.

Célula Presentadora de Antígeno: son células que presentan o enseñan el antígeno a los linfocitos T, como los macrófagos.

Características de la Respuesta Inmunológica Adaptativa

Es exclusiva de animales vertebrados. Es específica, es decir, reconoce a los patógenos de forma específica. Tiene células propias, tiene moléculas propias, es más lenta que la respuesta innata, tiene memoria inmunológica y tiene tolerancia inmunológica.

Tipos de Respuesta Inmunológica Adaptativa

Inmunidad Celular: respuesta inmune adaptativa encaminada a la eliminación del patógeno intracelular mediante linfocitos T que atacan células infectadas o cancerosas.

Inmunidad Humoral: respuesta inmune frente a patógenos extracelulares o toxinas. Está mediada por anticuerpos segregados por linfocitos B.

Fases de la Respuesta Inmunológica Adaptativa

1. El macrófago detecta un antígeno determinado.
2. El macrófago presenta el antígeno a un linfocito T cooperador.
3. El linfocito T cooperador orquesta la respuesta inmunológica. Puede llevar a dos tipos de respuesta:
   • Respuesta celular: activación de los linfocitos T citotóxicos.
   • Respuesta humoral: activación de los linfocitos B.
4. Se lleva a cabo la respuesta inmunológica frente al organismo patógeno:
   • Respuesta celular: se elimina el antígeno y se generan linfocitos T de memoria.
   • Respuesta humoral: los linfocitos B se transforman en células plasmáticas que producen anticuerpos y se forman linfocitos B de memoria.
5. Desaparición de la respuesta inmunológica.

Células en Inmunidad Adaptativa

Linfocitos T: proporcionan inmunidad celular, no producen anticuerpos y maduran en el timo. Tipos:

• Linfocitos citotóxicos o linfocitos CD8: destruyen células infectadas por virus o bacterias y células cancerosas mediante la producción de sustancias como las perforinas.
• Linfocitos cooperadores o linfocitos CD4: activan los linfocitos B para diferenciarse a células plasmáticas y producir anticuerpos, activan los linfocitos T citotóxicos y producen interleucinas.
• Linfocitos T supresores o reguladores: son linfocitos T CD4 y CD8 que actúan deteniendo la respuesta inmune cuando el patógeno está inactivo.

Linfocitos B: proporcionan la inmunidad humoral, se diferencian en células plasmáticas productoras de anticuerpos cuando son activadas por linfocitos T colaboradores, maduran en la médula ósea.

Anticuerpos

Son proteínas del grupo de las globulinas que se unen de forma específica a los antígenos. También se denominan inmunoglobulinas.

Estructura de los Anticuerpos

Formada por cuatro cadenas: dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras que se combinan para formar una estructura en forma de Y.

• Cadenas pesadas o H: tienen una región constante (extremo C-terminal) y variable (extremo N-terminal).
• Cadenas ligeras o L: tienen una región constante y variable.
• Zona bisagra: entre el tallo y los brazos, permite flexibilidad a la molécula.
• Brazos: integrados por regiones variables de cadenas ligeras y pesadas. En estas zonas se localiza el paratopo.
• Tallo: formado por las regiones constantes de cadenas pesadas.
• Paratopo: regiones del anticuerpo con una forma específica, por lo que se une al antígeno y lo reconoce.

Tipos de Anticuerpos o Inmunoglobulinas

IgG: único anticuerpo que atraviesa la placenta y da inmunidad al feto. Formado por una unidad, presente en sangre y fluidos. Es el principal anticuerpo asociado a la memoria inmunológica.

IgM: se produce en la primera exposición a un antígeno. Son los primeros anticuerpos que se producen. Formados por cinco unidades de anticuerpos presentes en sangre.

IgA: forma anticuerpos con dos unidades. Presente principalmente en secreciones.

IgE: forma anticuerpos con una unidad. Localizados en tejidos y sangre. Median reacciones alérgicas.

IgD: anticuerpos de superficie de linfocitos B. Sirven de receptores.

Tipos de Reacciones Antígeno-Anticuerpo

Cuando un anticuerpo se une a un epítopo de un antígeno, forma un complejo antígeno-anticuerpo, que es irreversible.

• Reacciones de aglutinación: interacción de anticuerpos con antígenos de la superficie de bacterias y otras células, formando agregados que precipitan. Los macrófagos y linfocitos NK los destruyen.
• Reacciones de precipitación: cuando los antígenos son moléculas con varios epítopos, se unen anticuerpos formando grandes complejos que precipitan, favoreciendo su eliminación.
• Reacciones de neutralización: los anticuerpos se unen a proteínas del virus o toxinas, de forma que evitan unirse a la célula que infectan.
• Reacciones de opsonización: los microorganismos patógenos se fagocitan más fácilmente por los fagocitos cuando la superficie del microorganismo tiene unidos anticuerpos.

Anticuerpos Monoclonales

Son anticuerpos idénticos. Tienen la misma especificidad ante un antígeno. Son producidos por un clon de linfocito B. Se producen mediante la técnica de los hibridomas, que fusionan in vitro dos células:

• Células tumorales: provienen de un mieloma.
• Células B: provienen de un ratón y han sido sensibilizadas para un determinado antígeno.

El resultado se denomina hibridoma y es una célula inmortal que proviene de anticuerpos B.

Respuesta Inmunitaria

La velocidad e intensidad de la respuesta inmune varía en función de si es la primera vez que el organismo se expone al antígeno o si se expone sucesivamente.

• Respuesta inmune primaria: se produce ante el primer contacto con el antígeno. Se produce mayoritariamente IgM y también IgG en menor cantidad a partir del día siete, y no persisten en el tiempo. Se alcanzan niveles estables de anticuerpos en la respuesta secundaria.
• Respuesta inmune secundaria: el sistema inmune detecta por segunda vez un antígeno y responde de manera diferente. Se produce mayoritariamente IgG y persiste en el tiempo. Hay niveles elevados de anticuerpos. La desencadenan los linfocitos T y B de memoria.

Tipos de Inmunidad

• Inmunidad natural: es la adquirida desde el nacimiento y es el propio organismo el que la genera.
• Inmunidad artificial: es la adquirida por técnicas ajenas al organismo.

Enfermedades y Trastornos del Sistema Inmunitario

Enfermedades Autoinmunes

Tolerancia Inmunológica: proceso por el cual las células del sistema inmunitario aprenden a reconocer a células y tejidos del organismo como propios y no a reaccionar frente a ellos.

Autoinmunidad: el sistema inmunitario reconoce como extraños elementos propios y reacciona frente a ellos, produciendo una respuesta autoinmunitaria, generando linfocitos autorreactivos y generando enfermedades autoinmunitarias.

Enfermedad Autoinmunitaria: son enfermedades producidas por el funcionamiento incorrecto del sistema inmunitario, que reacciona frente a elementos propios como si fueran extraños, generando una respuesta autoinmunitaria y provocando la enfermedad.

Reacciones de Hipersensibilidad: Las Alergias

Reacciones de hipersensibilidad: es la reacción excesiva del sistema inmunitario cuando se expone a un antígeno poco peligroso. Se conocen como alergias, y al antígeno, alérgeno. Afectan a las personas alérgicas y están mediadas por la IgE.

Fases del Proceso Alérgico

• Primer contacto: con el alérgeno se produce sensibilización. Se activan linfocitos B que producen IgE específica para el alérgeno, que se unen a células llamadas mastocitos.
• Posteriores contactos: se producen los efectos de la alergia, mediados por la histamina que producen las células llamadas mastocitos.

Choque anafiláctico: es la reacción alérgica descontrolada que puede causar la muerte.

Inmunodeficiencias

Es la incapacidad del sistema inmune de desarrollar una respuesta específica frente a antígenos extraños. Hay dos tipos:

• Inmunodeficiencia congénita: es de tipo congénito, se nace con ella y es hereditaria. El tratamiento varía según el defecto del sistema inmunitario.
• Inmunodeficiencia adquirida: se adquiere después del nacimiento tras infecciones o tumores. La infección por el VIH provoca el desarrollo del síndrome de inmunodeficiencia adquirida o SIDA. Se produce una destrucción de linfocitos T cooperadores.

Sistema Inmunitario y Cáncer

Las células cancerígenas tienen antígenos en su membrana distintos a las células normales, y el sistema inmune puede actuar contra ellas.

En ciertas ocasiones, el sistema inmune no puede eliminar todas las células cancerígenas e impedir el desarrollo del cáncer.

En la actualidad, se desarrollan tratamientos de inmunoterapia para activar el sistema inmune en la respuesta a tumores.

Trasplante de Órganos

Se trata de sustituir tejidos y órganos gravemente dañados por otros que reemplazan su función. Se llama receptor a la persona que recibe el órgano. Se llama donante a la persona que proporciona el órgano.

Hay cuatro tipos de trasplante:

• Autoinjerto: procede de la misma persona.
• Isoinjerto: procede de otra persona con la misma constitución genética.
• Aloinjerto: procede de otra persona con diferente constitución genética.
• Xenoinjerto: procede de un individuo de otra especie.

El rechazo al trasplante es la respuesta inmunitaria del receptor al órgano trasplantado. El autoinjerto y el isoinjerto no generan rechazo porque son genéticamente iguales. La principal causa del rechazo es la presencia de moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) distintas entre donante y receptor.

El rechazo genera la destrucción (necrosis) del órgano trasplantado.