Sistema inmunológico

1. Sistema inmunológico
El medio interno del organismo se puede ver alterado por los permanentes cambios ambientales de
naturaleza física y química y por la presencia de otros organismos, generalmente microscópicos
(microorganismos), que pueden desarrollarse en el interior del cuerpo y producir perturbaciones en su
funcionamiento.
Los sistemas nervioso, endocrino e inmunológico se especializan en las funciones de control y
coordinación:
El sistema nervioso recibe estímulos, tanto internos como externos, los procesa y los transforma
en señales que transmite por todo el organismo, elaborando las respuestas más adecuadas para
mantener el equilibrio interno.
El sistema endocrino produce hormonas que actúan en la regulación de gran parte de los
procesos vitales.
El sistema inmunológico reconoce agentes extraños y elabora respuestas que permitan
eliminarlos. Es decir, que el sistema inmunológico es capaz de diferenciar las células que forman
parte del cuerpo de las que no. Además, generalmente puede distinguir y eliminar aquellas
células propias alteradas por lesiones o enfermedades.
El cuerpo humano presenta tres líneas de defensa a los diversos agentes patógenos (noxas biológicas,
físicas y químicas).
1. Barreras primarias o superficiales.
Piel y mucosas.
Químicos (ej. lisozima en lágrimas y saliva).
Flora bacteriana (bacterias inofensivas que habitan diferentes
superficies del cuerpo y compiten con los patógenos).
Limpieza efecto de las lágrimas, saliva, micción y diarrea.
2. Barreras secundarias: inmunidad innata.
Inflamación:
i. Glóbulos blancos de acción rápida (neutrófilos, eosinófilos
y basófilos).
ii. Macrófagos.
iii. Proteínas de complemento, proteínas coagulantes de la
sangre y otras sustancias.
Organos con funciones destructoras de los agentes patógenos
(nódulos linfáticos, hígado).
Células citotóxicas (como las NK).
3. Barreras terciarias: inmunidad adquirida.
Linfocitos T y linfocitos B, células dendríticas.
Señales de comunicación (interleucinas, interferones).
Químicas: anticuerpos y perforinas.
El término inmunidad se utiliza para indicar la capacidad de resistencia de los organismos vivos frente a
la virulencia de los diferentes tipos de microorganismos que alteran el estado general de salud.
Tanto las barreras primarias como las secundarias constituyen la inmunidad inespecífica, porque atacan
a cualquier agente patógeno, y natural, porque cada especie animal la recibe por la herencia.
InmunidadinespecíficaInmunidad
específica

2. Inmunidad inespecífica
Barreras primarias
Los agentes patógenos deben alcanzar los tejidos antes de que se manifieste la patogenia. La mayoría de
los virus y bacterias desencadenan la infección específicamente en determinadas células. Las barreras primarias
actúan impidiendo el ingreso de los agentes patógenos al organismo.
La piel es un hábitat de baja humedad, bajo pH y gruesas capas de células muertas. Normalmente,
bacterias inofensivas toleran estas condiciones y pocos agentes patógenos pueden competir con ellas a menos
que las condiciones cambien. Este es el caso por ejemplo de los zapatos calientes y húmedos, condiciones que
debilitan la piel y favorecen la proliferación de microorganismos como, por ejemplo, ciertos hongos que
producen el pie de atleta.
El mucus producido en las mucosas (boca, fosas nasales, orificios urogenitales, etc.) actúa como una
trampa.
Las lágrimas proporcionan a los ojos un baño estéril. De modo similar, la orina, con su bajo pH, tiene una
acción limpiadora del tracto urinario. Asimismo, las lágrimas y la saliva contienen lisozimas, enzimas capaces de
destruir la pared celular bacteriana.
Por otro lado, la diarrea limpia los agentes patógenos de los intestinos, por lo que no es conveniente
detenerla. Sin embargo, en ciertos casos, es necesario acompañar de una terapia de hidratación oral para
revertir la pérdida de agua y sales.
En el tracto digestivo, adicionalmente a la acción de la saliva, los jugos gástricos, ricos en ácido
clorhídrico, provocan la destrucción de los microorganismos presentes en los alimentos. Además, las bacterias
de la flora intestinal colonizan el intestino e impiden el desarrollo de otras bacterias perjudiciales.
Barreras secundarias: inmunidad innata
Cuando los agentes patógenos han atravesado las barreras primarias se adhieren al tejido, lo colonizan y
se desarrollan. Ciertas proteínas plasmáticas pueden ser activadas por la unión a la superficie bacteriana. Estas
proteínas, denominadas colectivamente sistema de complemento, participan de reacciones en cadena
desplegando inmensas cantidades de moléculas con efectos diversos.
Algunas proteínas de complemento forman complejos moleculares que se insertan en la superficie de
los patógenos provocando su lisis (lesión estructural de la pared que provoca la muerte celular).
Otras proteínas de complemento promueven la inflamación.
A su vez, ciertos glóbulos blancos, los basófilos, que residen en los tejidos conectivos, y que rodean la
herida segregan histamina y otras sustancias químicas que estimulan los procesos inflamatorios: incrementan el
flujo sanguíneo y la permeabilidad de los capilares vecinos, y atraen a los leucocitos circulantes que se
aglomeran en el lugar de la herida.

3. Los leucocitos o glóbulos blancos se originan en la médula ósea. Muchos circulan en la sangre, mientras
que una gran cantidad se aloja en los nódulos linfáticos, además del bazo, hígado, riñones, pulmones y cerebro.
Los glóbulos blancos comprenden neutrófilos, monocitos, eosinófilos, basófilos y linfocitos (estos últimos
participan de la inmunidad adquirida).
Los neutrófilos o granulocitos poseen lisosomas, los cuales
destruyen a los agentes patógenos.
Los monocitos, junto con los macrófagos, capturan y destruyen
los distintos microorganismos por medio de la fagocitosis, que consiste
en envolver o englobar al agente patógeno y destruirlo mediante la
acción de las enzimas.
Los eosinófilos secretan enzimas que perforan los gusanos parásitos. Se activan en las respuestas
alérgicas.
Los basófilos producen y secretan sustancias que permiten mantener la inflamación una vez que
comienza: heparina, de acción anticoagulante, e histamina.
a b c d e
La bacteria invade
un tejido y destruye
de manera directa a
las células o libera
productos
metabólicos que
dañan al tejido.
Los mastocitos (basófilos) en
el tejido liberan histamina, la
cual desencadena entonces la
vasodilatación de las arteriolas
(por ello el enrojecimiento y el
calentamiento) además de la
permeabilidad capilar
incrementada.
El fluido y las pro-
teínas plasmáticas se
escapan de los capi-
lares; esto produce
un edema localizado
(inflamación del
tejido) y dolor.
Las proteínas de
complemento
atacan a las
bacterias. Factores
de coagulación
cierran el área
inflamada.
Neutrófilos, macrófagos y
otros fagocitos engullen a los
invasores y los desechos. Las
secreciones de los macrófagos
atraen aún más fagocitos,
destruyendo directamente a
los agentes extraños e
induciendo fiebre y
proliferación de células T y B.
La fagocitosis es un mecanismo fundamental mediante el cual todos los animales se defienden contra las
infecciones. Sin embargo, la respuesta inmunitaria inespecífica en los vertebrados es un proceso más complejo
que incluye la respuesta inflamatoria. Asimismo, los macrófagos liberan determinantes antigénicos que luego
serán reconocidos por los linfocitos T auxiliares, participando de la respuesta específica.
Inmunidad específica
Barreras terciarias: inmunidad adquirida
Esta respuesta es provocada por macromoléculas extrañas al hospedador como ciertas toxinas o
proteínas de la pared celular de los microorganismos. A estas macromoléculas no reconocidas por el sistema
inmunitario como propias y que tienen la capacidad de provocar la formación de anticuerpos, se las conoce
como antígenos.

4. El reconocimiento de los antígenos y la respuesta son acciones llevadas a cabo en forma conjunta y
coordinada por los macrófagos, los linfocitos T y
los linfocitos B.
Todas las células nucleadas del cuerpo
presentan en la membrana plasmática proteínas
denominadas marcadores del Complejo Mayor
de Histocompatibilidad (MHC). Cuando los
macrófagos fagocitan el patógeno, lo
fragmentan y lo procesan asociando esos
fragmentos a los marcadores MHC y
exponiéndolos en su membrana. Luego, migran
a los nódulos linfáticos, donde presentan los
antígenos a los linfocitos T y B.
Los linfocitos T auxiliares se unen a esos
complejos expuestos activándose. Como
resultado, los linfocitos B sensibles al antígeno
se dividen y originan subpoblaciones de células efectoras (diferenciadas para la destrucción del antígeno) y
células de memoria (entran en fase de reposo; si el
mismo antígeno se presenta de nuevo se incorporan
en una respuesta más rápida y mayor contra el
mismo).
Los linfocitos T citotóxicos y las células
asesinas naturales o NK (Natural Killers) llevan a cabo
respuestas contra células del propio cuerpo infectadas
y células tumorales.
Los linfocitos B activados producen los
anticuerpos o inmunoglobulinas, macromoléculas
proteicas que neutralizan al agente patógeno,
uniéndose con gran especificidad a un determinado
antígeno, y generan inmunidad en el organismo.
Cuando los macrófagos, los neutrófilos o las
células NK hacen contacto con un agente extraño con un anticuerpo unido a él, lo destruyen.
La inmunidad específica es muy eficaz pero bastante lenta, demorando varios días. Tiene cuatro
características que lo definen:
1. Discriminación propio/no propio. Configuraciones moleculares únicas proporcionan a cada
clase de célula, virus y sustancia una identidad única. Las células propias de un individuo poseen
configuraciones particulares. Los linfocitos las reconocen y, por lo general, no las atacan.
2. Especificidad. Así como ignoran a las células propias, los linfocitos responden a los agentes
extraños, o bien a configuraciones anormales en células propias alteradas, dividiéndose una y
otra vez y formando poblaciones enormes.
3. Diversidad. En forma conjunta, los linfocitos tienen el potencial de responder a un millar de
millones de amenazas específicas.
4. Memoria. Una parte de los linfocitos
formados durante la respuesta
primaria a un agente extraño es
guardada. Durante la próxima
exposición al mismo agente patógeno
la respuesta se producirá antes y con
mayor contundencia que en la
primera ocasión.

5. Respuesta mediada por anticuerpos
Los objetivos principales de las respuestas mediadas por anticuerpos son los agentes patógenos
extracelulares y las toxinas que circulan libres en el fluido extracelular. Los anticuerpos no pueden unirse a los
agentes patógenos o toxinas que se encuentren ocultos en el interior de una célula huésped.
Todos los anticuerpos producidos por un linfocito B determinado son iguales entre sí y específicos para
un solo antígeno.
A Cada célula B natural erizada con 10 millones de moléculas de anticuerpo idénticas, todas específicas para un antígeno. Cuando
se unen con él, el antígeno se mueve al interior de la célula en una vesícula endocítica y es digerido. Algunos fragmentos se unen
con moléculas MHC y son expuestos con ellos en la superficie de la célula. La célula B es ahora una célula presentadora de
antígenos.
B Una célula T auxiliar unida a los complejos antígeno-MHC de la célula B. La unión activa a la célula T y estimula a la célula B para
prepararla para la mitosis. Las células se retiran.
C El antígeno sin procesar se une a la misma célula B. La célula T auxiliar secreta interleucinas (representadas con puntos azules).
Ambos eventos desencadenan repetidas divisiones y diferenciaciones celulares que producen ejércitos de células B de memoria
y efectoras secretoras de anticuerpos.
D Las moléculas de anticuerpo secretadas por las células B efectoras entran al fluido extracelular. Cuando hacen contacto con un
antígeno en la superficie celular de una bacteria, se unen con él y así marcan a la célula bacteriana para su destrucción.
A
B

6. Existen cinco clases de
inmunoglobulinas: IgM (es la
primera producida en el recién
nacido), IgG (predomina en el
suero sanguíneo), IgE
(desencadena la inflamación
después de los ataques por
gusanos parásitos y otros
patógenos; predomina en las
alergias), IgA (predomina en las
secreciones de las glándulas
exócrinas por lo que se
encuentran en saliva, lágrimas,
mucus de los tractos respiratorio,
digestivo y reproductivo, y en la
leche materna), IgD (es la más
común unida a la membrana de
las células B naturales).
Los anticuerpos actúan por diversos mecanismos:
- Aglutinación. Recubren las partículas extrañas y hacen que se aglomeren.
- Opsonización. Recubren las partículas extrañas estimulando a los fagocitos.
- Neutralización. Se combinan con los antígenos para evitar su acción dañina.

7. Respuesta mediada por células
Ciertos agentes patógenos se ocultan en las células del cuerpo y, con frecuencia se reproducen en su
interior, estando expuestos brevemente mientras salen de una célula para infectar otras.
A – Un virus infecta un macrófago.
La maquinaria metabólica
secuestrada de la célula huésped
fabrica proteínas virales, que son
antigénicas. Las enzimas del
macrófago parten los antígenos en
fragmentos. Algunos fragmentos se
unen con moléculas del MHC.
I – El efector se retira de la
célula condenada a morir y
realiza un reconocimiento
por si hay más objetivos.
Mientras tanto, las
perforinas hacen huecos en
la membrana plasmática de
la célula infectada. Las
toxinas se mueven al interior
de la célula, desbaratan sus
organelos y hacen que el
ADN se desensamble. La
célula muere.
C – Un macrófago
diferente fagocita y
digiere el antígeno del
mismo tipo de virus. El
antígeno se une a
moléculas del MHC de
clase II.
.
H - Una célula T efectora
citotóxica hace contacto con
la célula infectada para
destruirla. La célula efectora
libera perforinas y sustancias
tóxicas (los puntos verdes)
sobre la célula, lo que la
programa para morir.
F – Una célula T citotóxica se
une a los complejos antígeno-
MHC de los macrófagos. Las
interleucinas que son
secretadas desde la célula T
auxiliar estimulan a la célula T
citotóxica para iniciar
divisiones y diferenciaciones
celulares. Se forman grandes
poblaciones de células T
efectoras y de memoria.
B – Algunos fragmentos de
antigeno se unen a moléculas
de MHC de clase I. Los
complejos antígeno-MHC se
mueven a la superficie de la
célula y son expuestos.
D – Los complejos
antígeno-MHC se
mueven a la superficie
de la célula, donde son
expuestos.
G – El mismo virus
infecta una célula en el
revestimiento del tracto
respiratorio. El antígeno
sintetizado por la célula
huésped es procesado.
Algunos se unen a
moléculas MHC. Los
complejos terminan
siendo expuestos en la
superficie de la célula
infectada.
E – Una célula T auxiliar
que reacciona se une a
los complejos antígeno-
MHC de la célula
presentadora de
antígenos. Esta unión
estimula a la célula para
secretar interleucinas
(los puntos amarillos)
Las interleucinas
estimulan a la célula T
auxiliar para secretar
diferentes interleucinas
(los puntos azules)