SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 38
INTRODUCCION:
El concepto teórico así como y la preparación practica de las disoluciones amortiguadoras (también llamadas
disoluciones reguladoras, tampones o buffers) son temas fundamentales dentro de los programas de química y
bioquímica que se imparten tanto en la división de Ciencias Básicas como en la División de Ciencias Biológicas
y de la Salud. Sin embargo, su importancia biológica, ecológica y sicológica se discute poco. En este trabajo
monográfico se pretende dar algunos ejemplos interesantes que podrían utilizarse posteriormente en el
tratamiento de algunos males.
Recordemos que una disolución amortiguadora tiene la característica de aminorar los cambios bruscos de pH
debidos a la adición de ácidos o bases fuertes así como el que su pH no se modifica por efecto de diluciones. El
amortiguador está formado por un ácido débil y su base conjugada o una base débil y su ácido conjugado; de
manera tal que en las mismas diluciones coexisten un componente que reacciona ante la adición de ácidos (la
base) y otro con las bases (ácido). Como ejemplos tenemos NaHCO3 - Na2CO3; H2CO3 - NaHCO3, en el
primer caso el bicarbonato actúa como ácido mientras que en el segundo este actúa como base. Los
reguladores de pH que tienen importancia fisiológica, en los seres humanos, son del tipo ácido débil-base
conjugada.
II. AMORTIGUADORES EN LA SANGRE:
Soluciones amortiguadoras son aquellas soluciones cuya concentración de hidrogeniones varía muy poco al
añadirles ácidos o bases fuertes. El objeto de su empleo, tanto en técnicas de laboratorio como en la finalidad
funcional del plasma, es precisamente impedir o amortiguar las variaciones de pH y, por eso, suele decirse
que sirven para mantener constante el pH. Los más sencillos están formados por mezclas binarias de un ácid o
débil y una sal del mismo ácido con base fuerte, por ejemplo, una mezcla de ácido acético y acetato de sodio; o
bien una base débil y la sal de esta base co
Mejor respuesta - elegida por quien preguntó
El cuerpo humano (y los sistemas biológicos en general) buscan quedarse en homeostasis (es decir, en un
estado de equilibrio y condiciones constantes en el tiempo). La sangre debe mantener un pH más o menos
constante, ya que de esto dependen equilibrios iónicos, reacciones ácido-base, reacciones en las células, etc..
El valor de pH de la sangre se encuentra en el rango 7,30-7,40. Solo con un cambio de 1 unidad para arriba o
para abajo puede sobrevenir la muerte.
Para lograr mantener un rango de pH más o menos constante y acotado, la sangre tiene una serie de
mecanismos de regulación ácido-base, y por lo tanto posee las características de un sistema buffer. El
mecanismo más importante de regulación es el del bicarbonato. Como producto del metabolismo se produce
CO2, óxido ácido que genera H2CO3. En la sangre se encuentra disuelto bicarbonato de sodio, NaHCO3.
Con el H2CO3 conforman un sistema regulador. Dependiendo de la cantidad de CO2 producido, o de otras
causas de variaciones de pH, enzimas en la sangre favorecen la reacción hacia un lado u otro. En los
pulmones, el H2CO3 es convertido de nuevo en CO2 para aumentar el pH de la sangre, y el CO2 es
excretado como gas. También proteínas con grupos que capturen o liberen H+, en especial la hemoglobina,
actúan regulando la cantidad de H+ en solución. Cuando estos mecanismos no alcanzan a amortiguar los
excesos de ácido o base, se pueden excretan los grupos ácidos o básicos por la orina.
Entonces, básicamente la sangre es una solución amortiguadora (buffer) que, a través de diversos sistemas
reguladores, se intenta mantener en un pH adecuado para el desarrollo correcto de la vida.
Estos sistemas a diferencia de las macromoléculas están formados por metabolitos de bajo
peso molecular y son los sistemas de fosfato y bicarbonato.
El sistema amortiguador de fosfato actúa en el citoplasma de las células y consiste de:
H2PO4
-
↔ H+
+ HPO4
2-
(1)
El sistema amortiguador de fosfato es más eficiente a un pH cercano a su pKa de 6.86,
por lo que resiste cambios en el pH desde 5.86 hasta 7.86, por tanto, es muy efectivo para los
sistemas biológicos que realizan reacciones alrededor de pH 7.0. En los mamíferos por ejemplo el
pH extracelular y de la mayoría de los compartimientos citoplásmicos está en el intervalo de 6.9 a
7.4.
El plasma sanguíneo es amortiguado en parte por el sistema amortiguador de
bicarbonato, que consiste de ácido carbónico (H2CO3) como donador de protones y bicarbonato
(HCO3-) como aceptor de protones:
H2CO3 ↔ H+ + HCO3
- (2)
(3)
Este sistema amortiguador es más complejo que otros conjugados porque uno de sus
componentes, el ácido carbónico, está formado por dióxido de Carbono disuelto (CO2(d)) y agua
en una reacción reversible:
CO2(d) ↔ H2CO3 (4)
(5)
El dióxido de Carbono en condiciones normales de presión y temperatura es un gas, por lo
que la cantidad de éste que puede estar disuelto (d) en la sangre, depende del equilibrio con el
que está en la fase gaseosa (CO2(g))
CO2(g) ↔ CO2(d) (6)
(7)
El pH del amortiguador del sistema de bicarbonato, depende de la concentración de H2CO3
y HCO3-. La concentración de H2CO3 a su vez depende de la concentración de CO2(d), la que a
su vez depende de la concentración de CO2(g). Esta última se denomina como presión parcial del
CO2. El pH de un amortiguador de bicarbonato expuesto a una fase gaseosa está determinado
finalmente por la concentración de HCO3- en la solución y de la presión parcial de CO2(g).
  
 32
3
1
COH
HCOH
K


 
   OHdCO
COH
K
22
32
2 
  
  gCO
dCO
K
2
2
3 
En los animales pulmonados, el sistema amortiguador de bicarbonato es un efectivo
amortiguador fisiológico cerca de pH 7.4 porque el ácido carbónico disuelto en el plasma
sanguíneo está en equilibrio con la gran capacidad de reserva de CO2(g) en el espacio aéreo de
los pulmones. Este sistema amortiguador involucra tres equilibrios reversibles entre el CO2
gaseoso en los pulmones y el bicarbonato en el plasma sanguíneo:
Fase acuosa (sangre en los capilares)
H+ + HCO3-
reacción 1
H2CO3
H2O H2O reacción 2
CO2(d)
reacción 3
CO2(g)
Fase gaseosa (espacio aéreo en los pulmones)
Figura: representación de los equilibrios de pH que suceden en la sangre.
Cuando los protones (generados por ejemplo por la acumulación de ácido láctico, debido al
trabajo del músculo en el ejercicio continuo), son agregados a la sangre y ésta pasa por los
diversos tejidos del cuerpo, la reacción 1 procede hacia el equilibrio y, por tanto, se incrementa la
concentración de ácido carbónico. Lo anterior incrementa la concentración de CO2(d) en el
plasma sanguíneo (reacción 2) y se incrementa la presión de CO2(g) en el espacio aéreo de los
pulmones (reacción 3); el exceso de CO2 es exhalado.
Por el contrario, cuando el pH es disminuido, por ejemplo al producirse amoniaco en el
catabolismo, ocurre el evento opuesto. La velocidad de respiración, que es la velocidad de inhalar
aire y exhalar CO2, puede ajustar rápidamente este equilibrio para mantener constante el pH de la
sangre.
¿Cómo se diagnostica el asma?
Su médico de atención primaria lediagnosticará el asma con base en sus antecedentesmédicosy familiares, el examen médico y losresultadosde unas
pruebas.
El médico determinará ademásla gravedad del asma, esdecir, si esintermitente,leve,moderadao grave. De la gravedad dependerá el tratamiento que
usted debe iniciar.
Es posible que tengaque ver a un especialista de asma si:
 Necesita pruebasespecialespara diagnosticar el asma.
 Ha tenido un ataquede asma que pudo haber sido mortal.
 Necesita másde un tipo de medicina o dosismásaltasde la medicinapara controlar el asma, o en general se le dificulta controlar bien el asma
 Está pensando en recibir tratamientoscontra lasalergias.
Antecedentes médicos y familiares
El médico puede preguntarle sobre sus antecedentesfamiliaresde asma y alergias. También puedepreguntarle si tienesíntomas de asma y cuándo y con
qué frecuencia se presentan.
Dígale si sus síntomasparecen presentarse solo durante ciertasépocasdel año o en ciertoslugares, o si empeoran por la noche.
Es posible que el médicoquiera saber qué factoresparecen desencadenar sus síntomaso empeorarlos. Si desea másinformación sobre posibles
desencadenantesdel asma, consultela sección"¿Cuálesson lossignos y síntomasdel asma?"
El médico puede preguntarle si tieneproblemasde salud relacionadosque puedan interferir con el control del asma. Estospro blemaspueden consistir en
congestión nasal, sinusitis, enfermedadpor reflujo, estréspsicológico y apnea del sueño.
Examen médico
El médico leauscultaráel pecho para oír sussonidos respiratoriosy buscar indiciosde asma o alergias. Entre estossignos están lassibilancias, la
congestión nasal o la inflamaciónde lasvíasrespiratoriasnasales, así como losproblemasalérgicosde la piel, talescomo el eccem a.
Tenga en cuentaque usted puedetener asma aunqueno tengaestossignosel día en que el médico loexamine.
Pruebas diagnósticas
Prueba de función pulmonar
El médico usará una prueba llamada espirometría para ver cómo están funcionando sus
pulmones. Esta prueba mide cuánto aire puede entrar y sacar de los pulmones. También
mide qué tan rápidamente puede sacar el aire de los pulmones.
El médico también puede darle una medicina y luego hacerle de nuevo la prueba para ver
si los resultados han mejorado.
Si los resultados iniciales eran inferiores a los normales y mejoraron con la medicina, y si
su historia clínica muestra características de síntomas de asma, es probable que el
diagnóstico sea asma.
Otras pruebas
El médico puede recomendarle otras pruebas si necesita más información para llegar al
diagnóstico. Estas pruebas son:
 Pruebas de detección de alergias, para averiguar si hay alérgenos que lo afecten.
 Una prueba para medir qué tan sensibles son sus vías respiratorias. Esto se conoce
como prueba de provocación bronquial. Mediante espirometría, esta prueba mide
repetidamente el funcionamiento de sus pulmones durante la actividad física o
después de recibir dosis crecientes de aire frío o de inhalar una sustancia química
especial.
 Una prueba que revela si usted tiene otra enfermedad que tiene los mismos
síntomas del asma, como la enfermedad por reflujo, la disfunción de las cuerdas
vocales o la apnea del sueño.
 Una radiografía de tórax o un electrocardiograma (ECG). Estas pruebas servirán
para averiguar si un objeto extraño o alguna otra enfermedad está causando los
síntomas.
Cómo se diagnostica el asma en niños pequeños
La mayoría de losniñosque sufren asma presentan losprimerossíntomasantesde los5 años. Sin embargo, el asma puedeser d ifícil de diagnosticar en
niñospequeños(menoresde 5 años).
A veces es difícil determinar si un niño tieneasma o alguna otra enfermedad infantil. Esto se debe a que lossíntomasdel asma también se presentan en
otras enfermedades.
Además, en muchosniñospequeñosque tienensibilanciascuando se resfrían o tienen infeccionesrespiratorias, el asma desapa recedespuésde los6
años.
Un niño puedetener sibilanciasporque tiene víasrespiratoriaspequeñasque se estrechan másdurante losresfriadoso las in feccionesrespiratorias. Las
vías respiratoriascrecen a medida queel niño crece, de modoque cuandoeste se resfría ya no prese nta sibilancias.
Un niño pequeñoque presentasibilanciascon frecuenciacuando está resfriado o tiene infeccionesrespiratoriastienemáspro babilidadesde sufrir asma si:
 Uno de los padreso ambostienen asma.
 El niño presenta indiciosde alergias, entre ellasla enfermedad alérgicade la piel conocidacomoeccema.
 El niño tienereaccionesalérgicasa distintostiposde polen o a otrosalérgenosque se transportan por el aire.
 El niño presenta sibilanciascuando no tieneun resfriado ni ninguna otra infección.
La forma mássegura de diagnosticar el asma esrealizar unapruebadel funcionamientode lospulmones, revisar losantecedent esmédicosy hacer un
examen médico.Sin embargo, lapruebapara el funcionamientode lospulmonesesdifícil de hacer en niñosmenoresde 5 años. Por eso los médicos
deben basarse en losantecedentesmédicosdel niño, lossignosy síntomas, y el examen médicopara hacer el diagnóstico.
Los médicostambién pueden ensayar medicinaspara el asma duranteun lapso de entre 4 y 6 semanaspara ver qué tan bien responde el niño.
CRITERIOSPARA EL DIAGNOSTICODEASMA
Autores:
Autor: Dra. JavieraLenizResidenteMedicinaFamiliarPUC
Editor:Dra. Solange RiveraDocente MedicinaFamiliarPUC
INTRODUCCIÓN
El asma esuna enfermedadinflamatoriacrónicade lavía aérea,que generadisminuciónenlacalidadde viday
mortalidad.Suprevalenciaenel mundohaidoenaumentolosúltimosaños.
SegúnlaEncuestaNacional de Salud2003 (1),la prevalenciade síntomassugerentesde asmacomodespertarcon
una crisisde disnea,esde un12%, siendomayorenmujeresque enhombres.
Segúnel reporte internacional del "GlobalInitiative forAsthma"(2),Chile tiene unaprevalenciade asmaclínicade
un 5,1%, y EstadosUnidos> 10%. La letalidaddelasmaenChile esde un3,5 x 100.000 asmáticos,siendounade las
tasas más bajasenel mundo.
El asma enChile ocupael sextolugarcomoenfermedadconmayornúmerode añosperdidospordiscapacidad(3),lo
que hablade que el asmaproduce un importante deterioroenlacalidadde vidade laspersonas.
¿Cómohacemosel diagnósticode asma?
El diagnósticode asmaesprincipalmente clínico,e involucrafactoresgenéticospredisponentes,síntomasclínicosy
medicionesobjetivasde lafunciónpulmonar(4).Loscriteriosdiagnósticossugeridosporlasguíasclínicas
internacionalesse muestranenlatablaNº1 (4,5).En latabla Nº 2 se exponenlosdiagnósticosdiferencialesque
debendescartarse paralosadultos.
Asmay síntomas
Un estudio(6),enque se lesrealizóuncuestionarioapacientesasmáticosyotrossanos,mostróque lossíntomas
que más se asociabanal diagnósticode asmafueronel habertenidoalgunavezunataque de dificultadpararespirar
enreposo,con unLR (+) de 6,1 yun LR (-) de 0,27; y el haberdespertadoalgunavezconunacrisisde sibilancias,con
un LR (+) de 2,7 y un LR (-) de 0,49.
Asmay Test diagnósticos
En el mismoestudioanterior(6),el testdiagnósticomássensible parael diagnósticode asmafue el test de
metacolina,conunasensibilidadde 96%,una especificidadde 78%,unLR (+) de 4,5, y un LR (-) de 0,04; y los mas
específicos:lavariabilidaddiariaenel PEF,con unasensibilidadde 61%,unaespecificidadde 81%,unLR (+) de 3,6, y
un LR (-) de 0,4; y la reversibilidaddel VEF1postbroncodilatadorenlaespirometría,conuna sensibilidadde 31%,
una especificidadde 95%,unLR (+) de 6,3, y unLR (-) de 0,72.
En otro estudiorealizadoenEEUUde similarescaracterísticas(7),el testde metacolinaresultóserel massensible y
específicoparael diagnósticode asma,conun LR (+) de 9,1, y un LR (-) de 0,1.
Estos hallazgosdebenserinterpretadosconcautela,yaque enambosestudiosladefiniciónde paciente asmáticose
realizóapartir de un conjuntoentre lossíntomasy lapresenciade hiper-reactividadbronquial definidaopor untest
de metacolina+,o por una espirometríaconreversibilidadpostbroncodilatador,porloque el testevaluadoera
parte tambiéndel goldstandardypodría sobre estimarel rendimientode estostestdiagnósticos.
Conclusiones
Es difícil interpretarlosestudiosconrespectoadiagnósticode asma,porque lostestdiagnósticosylossíntomas
estánincluidosenel goldstandard.Sinembargo,podemosdecirque existen algunossíntomasque sonmás
sensiblesparael diagnósticode asmacomoel habertenidoalgunavezunataque de dificultadpararespiraren
reposo,yel haberdespertadoalgunavezconun ataque de sibilancias.
Podríamosconcluirtambién,que el testde metacolina(+) seríauno de lostestmás sensiblesparadetectarasma,y
que este mismoexamen(-) descartaríacon bastante probabilidadel diagnósticode asma.
Tabla Nº 1: Criteriosdiagnósticosde asma
Tabla Nº 2: Diagnósticosdiferencialesdel asma enadultos
REFERENCIAS
1 ResultadosIEncuestade Salud,Chile 2003. Gobiernode Chile,Ministeriode Salud.
2 Masoli M, FabianD, Holt SH, BeasleyR.Global Burdenof AsthmaReport.Medical ResearchInstituteof New
Zealand.Universityof Southamplton,UnitedKingdom.
3 ConchaM, AguileraX,SalasJ.EstudioCarga de EnfermedadenChile. Ministeriosde Salud,Republicade Chile.
Marzo 1996.
4 MintzM. AsthmaUpdate:Part I. Diagnosis,Monitoring,andPreventionof DiseaseProgression.AmFam Physician
2004;70:893-8.
5 National AsthmaEducationandPreventionProgram.Guidelinesforthe diagnosisandmanagementof asthma:
expertpanel report2.Bethesda,Md.:U.S.
Departmentof HealthandHuman Services,PublicHealthService,National Institutesof Health,National Heart,Lung,
and BloodInstitute,1997; NIHpublicationno.97-4051.
6 Yurdakul A,DursunB, CanbakanS, CakalogluA,CapanN. The Assessmentof Validityof DifferentAsthma
DiagnósticToolsinAdults.Journal of Asthma.2005,42: 843-846.
7 J.Wardlaw andIan D. PavordCameronJ. Hunter,ChristopherE.Brightling,GerritWoltmann,Andrew.A
Comparisonof the Validityof DifferentDiagnosticTestsinAdultsWithAsthma. Chest2002;121;1051-1057
http://www.inmunologiaenlinea.es/index.php?option=com_content&view=article&id=52%3Aintroduccion
La integridad biológica de los individuos tiene que ser permanentemente defendida frente a posibles agresiones
externas, sobre todo de microbios patógenos. Para ello cada organismo disponen de barreras naturales de
aislamiento, como son la piel y las mucosas y de un sistema inmunológico, que está precisamente
especializado en identificar y destruir todo lo extraño e incluso aquello interno que se deteriora (Figura: Sistema
inmune).
La inmunología es la ciencia que estudia los procesos moleculares y celulares propios del sistema inmune de
defensa. Este se ubica en los órganos linfoides entre los que destacan el timo, la médula ósea, el bazo, los
ganglios linfáticos y tejidos linfoides asociados a mucosas. En estos órganos es donde se agrupan las células
inmunocompetentes, entre las que destacan los linfocitos, monocitos, células dendríticas, entre otras. A su vez
las células inmunocompetentes interactúan entre si y con las sustancias extraña (antígenos)a través de múltiples
moléculas, entre las que destacan las inmunoglobulinas (anticuerpos), citocinas, sistema de complemento,
moléculas de histocompatibilidad y de adherencia, etc (Figura: Principales componentes del sistema inmune)
(Figura: Principales componentes del sistema inmune).
La defensa del organisno se articula a través de la respuesta inmune que es la manera de responder ante
agresiones tanto externas como internas. Esta respuesta utiliza diferentes maneras de ejecutarse, pero
sustancialmente se hace a través de la respuesta innata y la respuesta adaptativa, que aunque distintas,
actúan funcionalmente coordinadas e integradas (Figura: Tipos de respuesta inmune).
Concepto de lo propio y extraño
El primer gran objetivo del sistema inmune es el reconocimiento de sí mismo y la identificación selectiva de lo
extraño al objeto de neutralizarlo. Sin embargo, la estrategia de defensa utilizada por el “sistema inmune” no
parece ser rígida; sino adaptable y flexible. En unas circunstancias,
ciertas bacterias son identificadas como extrañas y destruidas, y en
otras el sistema inmune decide que puede convivir con ellas e incluso
utilizar, por ejemplo, las vitaminas que producen en beneficio propio.
¿Qué es lo propio?
Los conocimientos actuales indican que cada individuo entiende por propio todos aquellos componentes naturales
presentes en sí mismo y que el sistema inmune del feto, aunque inmaduro comienza a identificar con precisión.
Sin embargo no resulta tan sencillo entender cómo el sistema inmune, ya desde el seno materno, comienza a
diferenciar los componentes propios de los que no lo
son. Todo ello a pesar de la compleja estructura
individual compuesta de miles de millones de moléculas
y de células. Un sistema inmune que además no “nace”
con el nuevo individuo, sino que va progresivamente
madurando a través de nuevas experiencias durante
toda la vida.
¿Qué es lo extraño?
Se entiende por extraño todo aquello que no haya sido
reconocido adecuadamente por el sistema inmune
durante el desarrollo fetal o en las primeras semanas
de vida. Estos componentes biológicos o sustancias
extrañas se denominan antígenos y pueden formar parte de los miles de microorganismos como bacterias, virus,
parásitos y hongos que tanto abundan en la naturaleza. Iincluso actunr como antígenos un tejido u órgano cuando
se trasplanta de un individuo a otro. En este sentido, todas las sustancias que tienen la capacidad de estimular al
sistema inmune y generar una respuesta inmune, se conocen como antígenos.
Sabemos que prácticamente cualquier tipo de molécula biológica, incluyendo lípidos, hormonas, carbohidratos
complejos, fosfolípidos, ácidos nucleicos y proteínas pueden actuar como antígenos. Las partes del antígeno que
actúan induciendo la formación de anticuerpos se conocen como grupo determinante, tambien se coonoce
como epítopo (Figura: Ag-Ac).
Es conocido que la mayoría de los antígenos poseen múltiples epítopos, con lo que pueden unir múltiples los
anticuerpos que se pueden unir a ellos a la vez.
Barreras naturales de defensa
Las barreras naturales, son esencialmente la piel y las mucosas que no solamente actúan aislando al individuo
del exterior sino que también poseen capacidad bactericida y elementos promotores de la inflamación. Ello se
debe a la presencia en estos tejidos de moléculas, factores y células con funciones defensivas. veamos
brevemente estos comnets:
La piel que representa casi el 20 % del peso corporal, consta de tres capas con funciones bien diferenciadas
(Figura: Piel). Así en la epidermis, que es la más superficial y donde abundan los queratocitos, importantes por
su capacidad de producción de linfocinas proinflamatorias, y las células de Langerhans, con poseen gran
capacidad transportadora y presentadora de antígenos. En la dermis y la epidermis, que poseen una
importante red de vasos linfáticos y sanguíneos y donde se
encuentran células con funciones inmunonomoduladoras.
Las mucosas, con una extensión, por ejmplo la pulmonar
de más de 500 m2
, actúan como puesto fronterizo entre el
interior y exterior de la cavidad ocular, oral, vaginal, intestinal,
pulmonar, etc., Además posee diferentes componentes con
aciones tanto microbicidas como microbiostáticos de suma
importancia. Efectivamente, las mucosas según su localización
posee adicionalmente la capacidad de producir sustancias
protectoras como es el moco que las reviste, lisozima,
defensinas, aglutininas, histamina e incluso ciertas citocinas y
quimiocinas.
Respuesta inmunológica
La defensa del organismo se articula a través de la respuesta inmune que es la
primera en hacer frente a agresiones tanto externas como internas. Esta respuesta
se ejecuta de diferentes maneras, pero sustancialmente de dos maneras diferents
como son la espuesta innata y la respuesta adaptativa, que aunque distintas,
actúan funcionalmente coordinadas e integradas (Figura: Tipos de respuesta inmune).
Respuesta innata
La respuesta inmune innata actua de manera inmediata, como primera línea de
defensa inmune, frente a una gran variaedad de estímulos. No requiere de un
aprendizaje previo y en ella intervienen diversas moléculas tales como el
complemento, citocinas así como un conjunto de células, entre las que destacan
monocitos, células dendríticas y céulas NK.
La respuesta innata forma parte de los mecanismos inespecíficos de defensa y representa el primer sistema
defensivo del organismo y es de especial significación en la protección del mismo ante infecciones, ya sean de tipo
bacteriano o viral en la misma puerta de entrada de la piel y mucosas.
Entre las moléculas y factores que intervienen en la respuesta inmune innata se encuentran: las ciocinas,
principalmente de los tipos IL-1, 6. 7 y 15 qe con sus acciones moduladoras influyen en los inflamatorios; las
quimiocinas como son la IL-8 y el RANTES que intervienen atrayendo nuevas células al foco inflamatorio y el
complemento, que como se sabe se encuentra preformado en cada individuo, puede intervenir en los procesos
de destrucción de microorganismos con una gran eficacia al poseer una acción directa destructiva sobre los
mismos o ser inductor de su destrucción por células fagocíticas.
A su vez dentro de las células de la respuesta inmune innata, muchas de ellas presentes en la piel y mucosas
destacan los fibroblastos, las células dendríticas, monocitos, neutrófilos, macrófagos y células NK. Estas células,
se caracterizan por su capacidad para actuar de manera inmediata sin requerir de un aprendizaje previo siempre
que cualquier patógeno sobrepase las barreras naturales. Esto es por ejemplo lo que ocurre, tras una herida de
piel como consecuencia de una caída en la que se puede producir una entrada de microorganismos patógenos o la
llegada de gérmenes a las mucosas de los pulmones (Figura: Inflamación local).
Cuando se produce una invasión local de microorganismos o incluso un trauma mecánico de otra naturaleza se
activan una serie de componentes de la respuesta innata a nivel local produciendo lo que se conoce como
inflamación. El proceso inflamatorio es como la síntesis de todas las actuaciones de la inmunidad innata a nivel
de un foco de infección. En la inflamación se ponen en marcha elementos que directamente interfieren con el
invasor y además se generan señales encaminadas a atraer nuevas células al foco al objeto de contribuir de
manera más eficiente a la destrucción del invasor.
Entre los mecanismos directos de lisis en la respuesta inmune
innata, pueden intervenir las células NK por su acción citotóxica,
pero son las células con capacidad fagocítica las que desempeñan un
papel más decisivo en la eliminación del microorganismo patógeno.
La fagocitosis se lleva a cabo en varias fases, aproximación,
fagocitosis y lisis (Figura: Fagocitosis).
Es importante realzar que este proceso de fagocitosis puede
iniciarse cuando el fagocito reconoce de alguna manera al
microorganismo. En este sentido hay dos vías de suma importancia,
una es la participación del complemento, debido a los fagocitos
poseen receptores del complemento y la otra es mediante diversos
tipos de receptores presentes en los fagocitos y que tienen la
capacidad de reconocer estructuras presentes en la mayoría de las
bacterias y muchos virus y que se conocen como receptores tipo Toll (TLR). Probablemente la fagocitosis es el
principal elemento que actúa en este tipo de respuesta.
En resumen, las principales características de la respuesta inmune innata son: la de
ser la segunda línea de defensa, despeus de lapiel y mucosas, frente a invasiones externas; actúa de manera
inmediata al inicio de la agresión; intervienir receptores fijos y no sujetos a la distribución clonal de los mismos y
la de poder reconocer una amplia variabilidad de patógenos.
Los mecanismos de defensa innata aportan un buen sistema de protección. Sin embargo, en muchas ocasiones no
son suficientes para defender eficazmente al organismo, pero por fortuna, éste dispone de la respuesta inmune
adaptativa que puede actuar reforzando a la rspuesta innata o supliendola en cso de que ésta falle eliminando a
los patógenos.
Respuesta inmune adaptativa
Este tipo de respuesta representa una tercera línea de defensa y se caracteriza por desarrollarse y
específicamente frente a las sustancias extrañas que la han
inducido. Generalmente estas sutancias, son aquellas que no
han sido previamente eliminadas por la respuesta innata. Los
linfocitos que participan en esta respuesta son de dos tipos:
linfocitos y linfocitos B, de ahi que existan dos modalidades
de respeusta adaptatativa, de tipo celular y de tipo
humoral. En la primera intervienen los linfociots T
prioritariamtne y en la segunda los linfocitos B, auqnue ambos
tipos de respuestas se complementen e interactuan (Figura:
Activación linfocitos).
Respuesta inmune celular
La respuesta inmune celular cubre una importante función
como mecanismo inmunológico de defensa, actuando frente a
virus, así como evitando la aparición y desarrollo de células
tumorales. En ella participan los linfocitos T que pueden
ser tanto de tipo colaborador (Th) como citotóxico (Tc).
Los linfocitos T, utiliza sus receptores T (TCR) para
reconocer los antígenos deben ser debidamente presentado.
Esta función presentadora la realizan las células
presentadoras de antígeno (APC) que exponen sus
determinantes antigénicos (péptidos) junto con las moléculas de histocompatibilidad (HLA) (Figura:
Respuesta celular y humoral).
Ademas las células APC, tienen la propiedad de transportar el antígeno desde el foco inflamatorio a los ganglios
linfáticos regionales donde se encuentran mayoritariamente con las células T. Las otras moleculas inte rvinientes,
las moléculas HLA, tieene, ademas de la función de presentar el antígeno a los linfocitos T, la de participar en el
proceso de maduración de los mismos en el timo. Estas
moléculas HLA son glicoproteínas presentes en las membranas
de la mayoría las células nucleadas y son esencialmente de dos
tipos, tipo I y tipo II.
Para que la activación antigénica se lleve a cabo se requiere
que se acerquen e interacciones las células presentadoras de
Ags y linfocitos T respondedores. Este fenómeno se lleva a
cabo por las moléculas de adhesión que son un grupo
heterogéneo de sustancias que se encuentran en la superficie
tanto de células presentadoras como respondedoras (Figura:
Moléculas HLA).
Los linfocitos Th y Tc se diferencian por el origen de los antígenos que reconocen. Los linfocitos Tc reconocen a los
antígenos presentados en superficie por moléculas HLA de clase I, mientras que los linfocitos Th interaccionan con
el antígeno en el contexto de moléculas HLA de clase II. En ambos tiene que intervenir el TCR para inicar el
procso de activación (Figura: Activación Th y Tc). Despues en consecuencia se desencadena una cascada de
reacciones bioquímicas, segundos mensajeros, en el citoplasma de la célula T, dando así lugar al proceso de
activación, proliferación y diferenciación celular.
Respuesta inmune humoral
La ausencia de este tipo de
respuesta deja al individuo tan
indefenso frente a toda clase de
gérmenes patógenos y otras
agresiones, que es incompatible
con la vida si no se instaura a
tiempo un tratamiento
adecuado. En ésta intervienen,
como pieza central, los linfocitos
B, que como se ha dicho
anteriormente reconocen al
antígeno a través de las
inmunoglobulinas presentes en
su membrana. Sin embargo este
estímulo no es suficiente para que se inicie y desarrolle la respuesta inmune humoral. Para ello es necesario que
los linfocitos B, además reciban ayuda de citocinas producidas por los linfocitos T colaboradores (Figura:
Respuesta celular y humoral).
Sólo cuando confluyen estos estímulos, el antigénico y el mediado por las citocinas, se produce la activación,
proliferación y diferenciación de los linfocitos B hasta la formación de células memoria y células plasmáticas
productoras de Igs, que serán el elemento efector final de este tipo de respuesta.
En la figura (Figura: Respuesta innata y adaptativa) se muestra una viisión general de la respuesta inmune tanto
innata como adaptativa en donde se indica los principales componentes celulares que participan en cada una de
ellas.
Características de la respuesta inmune adaptativa
La respuesta inmune adaptativa posee la cualidad de reconocer específicamente a los antígenos, ser de carácter
clonal, desarrollar memoria y ser autorregulable. Veamos con más detalle estas características. Hoy sabemos
que exiten tantos tipos de linfocitos como posibilidades de poseer receptores distinto s, lo que representa que,
cada uno de nosotros, tenemos millones de linfocitos distintos.
Especificidad. Se sabe que cada uno de los peptidos que componen a cada uno de los antígenos son reconocicos
específicamsnte por un solo tipo de recptor ya sea inmunoglobulinas en el caso de los linfocitos B o el TCR en
caso de los linfociots T.
Clonalidad. No todos los linfocitos se activan con todos los antígenos (peptidos) exitentes. Cada tipo de Ag activa
sólo a aquellos linfocitos (clonos) que poseen el receptor concreto que lo reconcoen. Tanto la especificidad como
la clonalidad de la respuesta inmune fueron originariamente descritos por Burnet, de ahi que este fenómeno se
conocies después como la teoría de selección clonal de Burnet (Figura Selección clonal).
Memoria inmunológica. La repuesta adaptativa mantiene memoria de los estímulos recibidos. Esto se debe a la
permanencia de linfocitos sensibilizados de larga vida después de un estímulo antigénico. Estas células, conocidos
como linfocitos memoria, hacen que respuesta inmune si el mismo antígeno penetra por segunda que son
distintas cualitativa y cuantitativaemnte. Por esto hablemos de dos tipos de respeustas, respeusta la primaria
y respeusta secudnaria. Cuando por primera vez un antígeno se pone en contacto con el organismo, se produce
una respuesta inmune que se denomina respuesta primaria. Por el contrario, cuando al cabo de un tiempo el
mismo antígeno vuelve a activar al sistema inmune, se produce una respuesta que denominamos respu esta
secundaria que es mas duradera, rápida y eficiente que la respeusta primaria(Figura: RI primaria y secundaria).
Ambas respuestas son, cualitativa y cuantitativamente, diferentes (Figura: RI primaria y secundaria). Estas
característica, son el fundaemnto de las vacunas.
Autorregulación. La respuesta inmune dispone de mecanismos internos de control, de tal forma que la
intensidad de la respuesta se regula por acción de diversas elementos entre las que destacan las
inmunoglobulinas, citocinas y células T reguladoras. Tambiren se autoregula el final de los procesos
desencadenados como consecuencia de Ag, en cuyo caso, una vez eliminado dicho antigeno y desaparecida la
causa, aparecen órdenes de bloque de la respuesta inmune.
las citocinas, que son sustancias producidas mayoritariamnte por linfocitos , tiene, como decimos la
capacidad de intervenir regulando de la respuesta inmune. Sabemos que actúan como señal complementaria
facilitando la activación, proliferación y diferenciación de los linfocitos y en general de todas las células
implicadas en la respuesta inmune (Figura: Citocinas y respuesta inmune).
Aportaciones de la Inmunología
La Inmunología ha contribuido de forma notoria al mantenimiiento de la salud y lucha frente a la enfermedades,
primero por aportaciones sobre bases empíricas y después sobre fundamentos sólidos. Todo ello como fruto
del esfuerzo desplegado en el estudio de los mecanismos de accióndel sistema inmune.
En la priemra etapa, fase empírica, que podemos considerar anterior al comienzo del presente siglo XX, la
inmunología ofreció la solución a uno de los grandes problemas que ha azotado a la humanidad, las pandemias.
Ello fue posible gracias a Jenner quien a finales del siglo XVIII y a Pasteur quien a su vez a finales del siglo
XIX, consiguieron elaborar las vacunas de la viruela y de la rabia respectivamente. Posteriormente se
desarrollarían, entre otras, las vacunas antitifoidea (1898), anticólera (1892) y antidiftérica (1913), etc.
A partir del siglo XX, en lo que podríamos denominar fase científica, y debido a un mejor conocimiento de las
bases biológicas y celulares del sistema inmune, la inmunología se ha desarrollado ampliamente. Esto ha hecho
que sea una de las ciencias que más ha evolucionado en los últimos años. Al principio los aspectos
inmunológicos conocidos aparecían, en el contexto de la Microbiología, como el sistema capaz de defender al
organismo frente a las infecciones. Desde entonces, los continuos avances en el conocimiento de los mecanismos
implicados en la respuesta inmune han dotado a esta disciplina de un sólido cuerpo de conocimientos. A este
desarrollo han contribuido de manera especial la puesta a punto de técnicas modernas, tales como los cultivos
celulares, obtención de líneas de células e híbridos celulares, posibilidad de obtener animales transgénicos,
anticuerpos monoclonales, disponibilidad de las técnicas de biología molecular tales como clonaje de genes,
técnica de PCR y la microscopía electrónica.
En consecuencia, hoy día la Inmunología posee su propia contextura interna y puede ser firmemente
considerada como ciencia independiente al tiempo que hace posible el desarrollo de otras áreas gracias a la
aplicación de reactivos y técnicas puramente inmunológicas, adquiriendo así una amplia proyección en Medicina,
Veterinaria, Biología, Bioquímica, Agronomía y Farmacia.
Podemos decir que la Inmunología ha influido en las siguientes áreas:
Enfermedades infecciosas haciendo posible la prevención de gran número enfermedades infecciosas
mediante un progresivo y espectacular perfeccionamiento de las técnicas de vacunoterapia durante los dos
últimos siglos. Es de destacar a modo de ejemplo el descenso drástico que se observan en las tasas de
morbilidad declaradas por ejemplo por casusa de la poliomielitis, sarampión, etc o el hecho de que la
viruela haya sido completamente erradicada.
Transfusiones sanguíneas: La Inmunología hizo posible el descubrimiento de los grupos sanguíneos y los
anticuerpos séricos frente a los mismos, gracias a lo cual se pueden realizar las transfusiones sanguíneas
sin riesgo para las personas que las necesitan.
Trasplantes de órganos sólidos y de médula. Esto ha sido posible al conseguirse la posibilidad de evitar
el rechazo de muchos de los órganos trasplantados. Además del perfeccionamiento de las técnicas
quirúrgicas, los trasplantes son posible al descubrimiento de los antígenos de histocompatibilidad como
responsables del rechazo y a un mejor conocimiento de los mecanismos inmunológicos responsables del
rechazo gracias al uso en la actualidad de modernas terapias inmunosupresoras.
Oncología. En donde la inmunología ha permitido un mejor conocimiento de la interrelación célula
cancerosa-huésped. Estos conocimientos ya comienzan a repercutir en una mayor supervivencia de muchos
pacientes con cancer y existen fundadas esperanzas de que en un futuro inmediato la inmunología pueda
contribuir aún más ofreciendo nuevas vías de solución a esta enfermedad. El descubrimiento reciente, por
un lado, de oncogenes responsables de la malignización celular, de los mediadores químicos de la respuesta
inmune y la posibilidad del uso de anticuerpos monoclonales en el tratamiento de muchos tumores ofrecen
una amplia esperanza en la terapia de muchos cánceres y de sus metástasis.
Métodos analíticos. Una gran variedad de métodos analíticos de gran precisión, sensibilidad y utilidad se
han desarrollado gracias a los conocimientos inmunológicos. Entre estas técnicas se pueden destacar la
inmunoelectroforesis, radioinmunoensayo, hemaglutinación, etc. Hoy se puede considerar que, por
ejemplo, la endocrinología moderna se ha podido desarrollar gracias a la aparición de un método que
usando Acs, el radioinmunoensayo, capaz de medir los niveles de las distintas hormonas a pesar de
encontrarse en muy bajos nivels.
Biotecnología, industria y farmacia. el expectacular avances en estas áreas está siendo realmente
posible gracias al extraordinario grado de cooperación existente entre los inmunólogos y científicos
dedicados a la bioquímica, biología molecular, genética y farmacia. Muchos de los métodfos, por ejemplo la
tecnología del DNA recombinante, hibridaciones celulares, etc., están permitiendo la obtención de manera
industrial, de sustancias y factores de gran interés farmacológico, entre los que podemos destacar, como
más sobresaliente, los anticuerpos monoclonales (AcMo). Además la inmunología ha contribuido a la
solución de otros muchos problemas. Citemos, por ejemplo, la prevención de la eritroblastosis fetal en
casos de incompatibilidad Rh entre la madre y el feto o las nuevas técnicas de análissi del HLA en la
Medicina Legal en los estudios de paterbidad.
Descifrando de las alteracioens del sistema inmune. Desde la Inmunología se ha venido estudiando el
funcionamiento del propio sitema inmune, lo que ha permitido descubrir sus fallos y como ésto pueden en
muchos casos ser causa de enfermedades. Esto se evidencia en muchas situaciones:
Una de ellas es por ejemplo en lo que ocurre cuando el individuo reacciona de forma exacerbada
frente a sustancias que en principio son inocuas, como es el polen de plantas, en cuyo caso aparecen
reacciones de hipersensibilidad como las alérgicas y el asma, que cada vez son más frecuentes en
la población.
Otra es cuando se llega a concoer que el sistema inmune es incapaz de actuar o lo hace de manera
defectuosa. En este caso se habla de las enfermedades por inmunodeficencia
(inmunodefiocinecias). En este caso el idnividuo se hace muy vulnerable a infecciones de todo tipo.
Otrass veces las células encargadas de la defensa inmune, comienzan a proliferar en grandes
cantidades, llegando a producir auténticos cánceres de células libres como son las leucemias, que
incluso en tan sólo meses pueden terminar con la vida de qienes las padecen.
Por razones todavía no muy bien entendidas, el sistema inmune no reconoce como propio los
componentes del propio cuerpo donde asienta. En este caso se ocasionan trata de destruirlo por
considerarlo extraño y ocasiona las enfermedades por autoinmunidad, en las que se lesionan los
propios tejidos causando graves trastornos que pueden incluso llevar a la muerte del individuo. Esto
es por ejemplo lo que ocurre en la esclerosis múltiple, la artritis reumatoide, la diabetes tipo 1, etc.,
en las que el sistema inmune trata de destruir la mielina, articulaciones o las células beta del
páncreas respectivamente.
La inmunología es pus una ciencia que actualmente se encuentra en pleno desarrollo, por lo que es de
suponer que en el futuro siga aportando nuevos conocimientos para la solución de muchos de los problemas
que tiene planteado la medicina y biología.
¿Cuáles son los desafíos futuros de la Inmunología?
El reto futuro de la inmunología es la supresión de enfermedades infecciosas a escala global. Este objetivo figura
en la agenda de la inmunología y para ello se requiere de un esfuerzo importante, sobre todo potenciando
programas de vacunación. Esto es esencial en el caso de la gripe aviar, SIDA y malaria frente a cuyas
infecciones no se dispone de vacunas.
Todas estas infecciones están causando numerosas muertes y en consecuencia son un problema serio y
preocupante para la inmunología. En unos casos, la dificultad se debe a la aparición de mutantes de los
microbios que les permite escapar a la respuesta inmune del individuo. Una vez que el sistema inmune ha
aprendido a luchar contra el patógeno, éste cambia y ya no le sirve de nada el aprendizaje y tiene que comenzar
de nuevo a estructurar una nueva estragia de defensa.
En otros casos se debe a la aparición de resistencias de los patógenos a los medicamentos, que toman
normalmente para curarse, en cuyo caso el medicamento en uso no ejerce el efecto deseado y hay que encontrr
nuevos productos cpntra esos microbios resistentes, lo cual no siempre es posible.
En el caso de la gripe aviar el panorama es preocupante debido a que es capaz de infectar a seres humanos
desde los animales y aunque afortunadamente no pasa de unas personas a otras con facilidd, sí existe inquietud
de que pueda combinarse con el virus de la gripe humana. De ese modo podría hacerlo y dar lugar a pandemias
imprevistas. No se puede olvidar que la gripe ocurrida en 1918 mató más de 40 millones de personas.
Otro de los objetivos de la inmunología del siglo XXI se centra en prevenir las alergias. Los investigadores
están mirando actualmente la posibilidad de desarrollar vacunas contra la mayoría de alergias. Por ejemplo,
identificando las proteínas del polen o los cacahuetes que son las responsables de causar alergia, y se podría
inyectar a modo de vacunas a muy bajas dosis. Aunque es importante señalar que este caso sería una vacuna
que enseñaría al sistema inmune a "no responder" en vez de a "responder" como las vacunas utilizadas hasta
ahora contra las enfermedades infecciosas.
Encontrar mejores remedios para las enfermedades autoinmunes, figura también entre los programas
destacados de trabajo. En esta área se esperan nuevos
inmunomoduladores de gran capacidad de acción, por ejemplo en
la artritis reumatoide y otras enfermedades de tipo
autoinmune. También se está trabajando en mejorar los
resultados en trasplantes en donde dos de los grandes problemas
son la escasez de donantes y alcanzar mejores resultados a largo
plazo.
Hasta ahora para evitar que el individuo destruya el órgano
trasplantado se le trataba con inmunosupresores que actúan
disminuyendo la capacidad del sistema inmune de atacar el
trasplante pero también le debilita en la defensa frente a las
infecciones. Por ello, uno de los objetivos futuros es ayudar al
sistema inmune para que tolere el trasplante, al igual que lo hace
la madre frente con el feto.
Se trataría en definitiva de copiar lo que la naturaleza ya realiza
en la mujer gestante que acepta de manera selectiva a su feto (trasplante natural) lo cual permite que éste sea
tolerado aunque lleva el componente paterno que es extraño a la madre desde el punto de vista biológico. Por otra
parte los avances más recientes indican que pronto será posible el uso de células madre, que por su gran
capacidad de crecimiento multidireccional, son una gran esperanza en el futuro de terapias regenerativas de muy
diversos tipos de tejidos dañados.
Una mayor contribución a la nueva biotecnología, figura también en la agenda de trabajo del inmunólogo, ya
que mediante la inmunotecnología, por ejemplo produciendo factores bloqueadodes de citocinas, interferones,
etc, sería posible seguir produciendo nuevos agentes que protejan a las personas contra muchas
enfermedades. Hasta ahora para desarrollar vacunas hay que purificar o producir las proteínas del patógeno lo
cual es caro y poco estable, y obliga en la mayoría de los casos a administrar varias dosis. Ademas, por ejemplo
dificulta las campañas de vacunación en países en desarrollo con malos medios técnicos y malas comunicaciones.
Sin embargo y afortunadamente la tercera generación de vacunas empleando DNA ya ha comenzado y tiene un
futuro alagüeño.
Así el desarrollo de vacunas de DNA podrán permitir desarrollar campañas de vacunación más baratas y estables y
sin necesidad de administrar más de una dosis. Consisten en introducir parte del DNA de un patógeno dentro de
un individuo, entonces el individuo producirá una respuesta frente a ciertos componentes del germen. Tienen
como ventaja no causar la enfermedad y de poder producirse de forma duradera.
Defensa del individuo y tolerancia a la especie
Cabe preguntarse ¿Cuáles son las consecuencias de los errores de la interpretación entre lo propio y lo extraño?.
No se escapa que un serio dilema para el sistema inmune es la necesidad de compatibilizar por una parte la
defensa de cada persona, manteniendo su individualidad, y la defensa de la especie, propiciando su diversidad.
Debido a la complejidad de esta función, existen mecanismos muy precisos de control que evitan que sea el
sistema inmune el que destruya los componentes propios del organismo donde asienta. Sin embargo, la biología
humana no está exenta de fallos, apareciendo así en ciertos casos enfermedades , conocidas como de
autoinmunidad, comentada con antelación, en las que el sistema inmune falla en estos sistemas de
reconocimiento y pierde la tolerancia que debe mantener frente a los componentes propios.
De la misma manera en que todos los miembros de una especie cuentan con componentes idénticos como son las
hormonas, también cuentan con unos componentes muy variables denominados “moléculas de
histocompatibilidad” que son diferentes de unos individuos a otros incluso dentro de la misma especie y en
consecuencia, en base a los conocimeirtno que se tiene actualemtne, se les puede consdierar como los verdaderos
“marcadores de lo propio de cada individuo” (Figura: Individualidad).
Estas moléculas actúan a modo de “código de barras biológico” o "carnet de identidad biológico" que si bien, se
transmite de padres a hijos, haciendo que cada uno de nosotros seamos únicos e irrepetibles. Ello se debe al alto
número de moléculas de histocopatiibilidad existente dado su alto polimorfismo y diversidad que se puede
generar adicionalmente por mutaciones espontáneas. Así pues, podemos decir que la especie humana es
biológicamente diversa al estar formada por individuos que a su vez son biológicamente únicos.
Por último, debemos considerar que el sistema inmune se constituye en el elemento de control de todo el universo
bioquímico interno, tomando en cuenta el hecho de que la piel nos sirve de primera barrera pa ra aislar lo interior
de lo exterior y las mucosas actúan como puestos fronterizos a fin de permitir la necesaria interacción entre lo
interno y lo externo. Pero decíamos antes que a veces toleramos incluso bacterias que nos son útiles a pesar de
que no son propias, lo cual se explica porque el organismo es mucho más receptivo a lo extraño cuando no hay
una señal de alarma. En definitiva, parece que no estamos ante un sistema exclusivamente centrado en la
autodefensa frente a la amenaza de “contrarios”, sino que más bien se trata de un sistema dedicado a la
protección de la integridad biológica vital de cada individuo, para que éste pueda sobrevivir de manera
independiente en un universo altamente biodiversificado.
Bibliografía
 Abbas, A. y col. Inmunología Celular y Molecular. 2010. Elsevier.
 Arnaiz, A. y col. Inmunopatología. 1997. Síntesis.
 Kubi, J. Immunology. Inmunología. 2012. Freemen and company.
 Peña, J. y col. Inmunopatología. Bases Moleculares y Celulares.2008. ARAN.
 Regueiro, J. R. y Lopez Larrea, C. Inmunología 2010. Panamerica.
 Goldsby R. A. & Kubi, J. Inmunología 2009. Mc Graw Hill.
 Roit, I. Inmunología. Fundamentos. 2011. Panamerica.
 Janeway , C. & Shlomchik. M. J. Inmunobiología. 2012. Masson.
Desarrollo
Una respuesta inmune específica que provoca la formación de un efector contra un patógeno en particular,
recibe el nombre de respuesta inmune adaptativa, puesto que ocurre durante el tiempo de vida de un
individuo como adaptación a las infecciones por patógenos. En muchos casos, esta respuesta garantiza un
largo período de protección o inmunidad a la reinfección por el mismo agente.
La inmunidad innata, sin embargo, conocida por los trabajos de Elie Metchnicoff, actúa siempre de igual
forma. Este inmunólogo ruso descubrió que muchos microorganismos podían ser ingeridos y digeridos por
células fagocíticas, a las que llamó macrófagos, las cuales actúan siempre sin variaciones ante cualquier
microorganismo, en contraste con los anticuerpos, que solo responden ante sustancias específicas que
generan su producción.
Ambas respuestas defensivas: innata y adaptativa, dependen de las actividades de las células blancas o
leucocitos. La inmunidad innata (II) está mediada por los granulocitos y macrófagos; la adaptativa (IA), por
la acción de los linfocitos, además de proteger prolongadamente después de padecer una enfermedad
infecciosa o vacunación. Los dos sistemas constituyen una efectiva defensa contra la gran cantidad de
patógenos que nos rodean.
Los fagocitos del sistema inmune innato constituyen la primera línea defensiva contra muchos
microorganismos comunes, pero no siempre pueden eliminar al agente infeccioso e incluso hay algunos
patógenos que ellos no pueden reconocer. Los linfocitos de la inmunidad adaptativa han desarrollado
medios más versátiles de defensa, que incrementan el nivel de protección ante la reinfección por el mismo
agente. Las células de la II desempeñan una función crucial en el control de la infección al inicio del
proceso y seguidamente se desarrolla la IA. 1
INMUNIDAD INNATA
La defensa innata ante las infecciones tiene como principio el reconocimiento de lo ajeno o extraño, pero de
forma inespecífica; es decir, actúa igual ante cualquier agente agresor y no varía la intensidad de su
respuesta aunque se repita la agresión más de una vez. Forman parte de la II:
Defensa de superficie
Factores humorales
Fagocitosis
Respuesta inflamatoria
Acción de los interferones
Acción de la célula NK.
DEFENSA DE SUPERFICIE
Para que un agente biológico produzca infección, debe atravesar primeramente una importante barrera
defensiva superficial, conformada por la piel y las mucosas de los tractus gastrointestinal, respiratorio y
genitourinario, la cual funciona siempre que los tejidos intactos del cuerpo se enfrenten al ambiente externo.
El pH ácido del sudor, como elemento defensivo, se debe al contenido en ácidos grasos, láctico y acético;
inhibe el crecimiento microbiano y destruye a los agentes agresores.
Todas las aberturas naturales de nuestro cuerpo están tapizadas por membranas mucosas que segregan
mucus y poseen, algunas de ellas, células ciliadas capaces de desplazar a los microorganismos patógenos
hacia los sitios de expulsión. Las personas con defectos en las secreciones mucosas o inhibición del
movimiento ciliar experimentan frecuentes infecciones pulmonares. 2
Además de funcionar como barrera física, la superficie epitelial produce sustancias químicas que son
microbicidas e inhiben el crecimiento microbiano como la lisozima (enzima catiónica presente en las
lágrimas, saliva, secreciones nasales y conjuntivales, leche materna, moco cervical e intestinal, etc.), que
reduce la concentración local de agentes patógenos susceptibles al atacar los mucopéptidos de sus paredes
celulares, especialmente de bacterias grampositivas.
La lactoferrina es una proteína que enlaza el hierro y mantiene la concentración de éste por debajo de los
niveles a los cuales crecen muchas bacterias. 3 Los glucolípidos salivales previenen la adherencia de
bacterias cariogénicas a la superficie de las células epiteliales de la boca, mediante una inhibición
competitiva. 4, 5
La saliva y la leche materna contienen un sistema de lactoperoxidasa con actividad antimicrobiana. La
leche humana también posee lipasa, con capacidad destructora sobre los trofozoitos de Giardia lamblia y
Entamoeba histolytica. 5
En el estómago, el ácido clorhídrico secretado es suficiente para destruir muchos agentes patógenos
gastrointestinales; la acidez gástrica retarda, además, el acceso al intestino de la Salmonella tiphy y el
Vibrium cholerae, así como también de los virus con cubierta. La espermina es una poliamina prostática
potente, inhibidora de microorganismos gramnegativos, que se encuentra en el semen. El moco secretado
por el cuello uterino tiene propiedades bactericidas; su viscosidad, por sí sola, representa una importante
barrera defensiva. 5, 6
Dentro del mecanismo de defensa de superficie reviste particular importancia la INTERFERENCIA
MICROBIANA; fenómeno que ocurre cuando dos o más agentes biológicos establecen relación, de manera
que uno de ellos actúa como dominante y el otro como suprimido o dominado.
Muchas superficies corporales expuestas al medio externo son colonizadas por microorganismos no
patógenos o débilmente patógenos, que constituyen la flora normal, los cuales “compiten” con los agresores
por los sitios de fijación y los nutrientes, además de elaborar sustancias antimicrobianas como el plicin y
anticuerpos (Ig A secretoria) en las superficies mucosas. La flora normal de la piel retarda la colonización
por Staphylococcus aureus y Streptococcus pyogenes mediante la producción de lípidos cutáneos
antibacterianos. El Streptococcus viridans, residente de la faringe, previene el desarrollo local de los
neumococos. El Staphylococcus epidermidis y los Difteroides, en el vestíbulo nasal, demoran la
colonización del S. aureus. Si la flora normal altera por cualquier causa, entonces los agentes patógenos
pueden multiplicarse e invadir los tejidos del hospedero. 5 - 7
Forman parte, además, de la defensa en la superficie las diversas vías de salida de los microorganismos del
cuerpo, a través de las cuales se eliminan del hospedero; por ejemplo, se conoce que las células ciliadas de la
mucosa respiratoria arrastran un gran número de microorganismos hacia la bucofaringe y la nariz, de donde
son expulsados mediante la tos y el estornudo o deglutidos y excretados con el contenido intestinal. La
salivación y la lagrimación también permiten expulsar muchos agentes infecciosos.
La descamación de la piel y otras formas de recambio celular en las superficies corporales, remueven un
sinnúmero de microorganismos adheridos. La defecación posibilita eliminar aproximadamente 1012
bacterias diariamente y la micción erradicar las que colonizan el epitelio uretral. Existen factores capaces de
impedir la eliminación adecuada de algunos agentes, entre ellos los medicamentos que inhiben la movilidad
intestinal y la acidez gástrica (antiácidos, bloqueadores H2, antidiarreicos, etc.), así como la hipertrofia
prostática, al obstaculizar el libre paso de la orina en los ancianos. En estos casos puede aumentar la
susceptibilidad del hospedero a infecciones por patógenos entéricos y del tractus genitourinario. 5
En las superficies mucosas, la respuesta de anticuerpos está mediada, fundamentalmente, por la actividad de
la inmunoglobulina A secretora (Ig As), la que al unirse a antígenos específicos, puede neutralizar la acción
de virus y enterotoxinas bacterianas. La Ig A secretora, que se produce en las placas de Peyer del intestino,
el apéndice y los nódulos linfáticos de la mucosa colónica, inhibe además la movilidad y adherencia de
algunas especies; potencia el efecto bacteriostático de la proteína fijadora de hierro (lactoferrina), que
abunda en las secreciones, y priva así a los microorganismos del hierro necesario para multiplicarse. Su
función esencial ante la infección bacteriana consiste en prevenir la adherencia de bacterias a las células de
las mucosas e impedir su penetración.
En las vías respiratorias bajas y mucosas de los genitales femeninos, cuantitativamente la principal
inmunoglobulina es la Ig G, lo cual se piensa que se debe a trasudación de la Ig G sérica; aunque
investigaciones recientes sugieren que esta última puede ser producida localmente. Las secreciones mucosas
también contienen pequeñas cantidades de Ig M, que difiere de la Ig M sérica. En pacientes con deficiencia
de Ig A, generalmente existe un incremento de la Ig M secretora, 6, 8, 9
FACTORES HUMORALES
En los vertebrados, las formas de defensa de aparición más temprana en la evolución son los factores
humorales inespecíficos. Entre tales sustancias se destaca el sistema de complemento, constituido por
proteínas plasmáticas, capaces de ser activadas, por la vía alterna, por determinadas estructuras microbianas,
que una vez que entran en acción adquieren actividad enzimática, provocan la lisis de los microorganismos y
liberan los péptidos, que contribuyen a facilitar la fagocitosis, estimular la quimiotaxis y propiciar la
inflamación. Los componentes activados de mayor importancia en esta fase son: C3b, que opsoniza al
patógeno y facilita su reconocimiento por el fagocito; y C3a como mediador de inflamación local. 7, 10 - 13
FAGOCITOSIS
Mecanismo más elaborado y eficaz, que interviene cuando los patógenos o cualquier sustancia extraña ha
sobrepasado la barrera epitelial. Es llevado a cabo por células especializadas, denominadas fagocitos:
leucocitos polifornucleares (PMN), monocitos circulantes y macrófagos fijos en los tejidos, que están
capacitadas para ingerir partículas opsonizadas con anticuerpos o componentes del complemento y además
pueden identificar e ingerir muchos microorganismos directamente; todo lo cual logran por poseer
receptores en la superficie de sus membranas, que reconocen al fragmento Fc de las inmunoglobulinas, a
componentes comunes de numerosos patógenos y a componentes activados del complemento.
Cuando el agente atraviesa la barrera epitelial, se produce inmediatamente una reorganización de fagocitos
en el epitelio conectivo, con tres consecuencias importantes:
1. El reconocimiento, la ingestión y la destrucción del patógeno por los macrófagos, así como
migración de PMN hacia el área (este proceso suele ser suficiente para prevenir la infección que
comienza). Ahora bien, los microorganismos pueden protegerse de la acción de los fagocitos
evadiéndolos, como lo hacen los de vida extracelular al recubrirse de polisacáridos capsulares que
dificultan su identificación, o logrando sobrevivir dentro del fagosoma como las micobacterias
intracelulares.
2. La secreción de citocinas: importantes componentes que actúan para desencadenar la próxima fase
de defensa del hospedero.
3. Los macrófagos (no los neutrófilos) devienen células presentadoras del antígeno (CPA) y asumen el
importante papel de inducir la respuesta inmune adaptativa, mediante la concentración y el
procesamiento de los antígenos extraños, unidos a los propios (clase I ó II) del complejo mayor de
histocompatibilidad, estimulando de esta forma a los linfocitos; en tanto la liberación de citocinas
determina la forma o el tipo de respuesta adaptativa que se desarrollará. 5, 14 - 16
RESPUESTA INFLAMATORIA
Otra función sobresaliente de la respuesta inmune innata es el reclutamiento de muchas células fagocíticas y
moléculas efectoras al sitio de la infección, a través de la liberación de citocinas segregadas por los
fagocitos, las cuales constituyen una diversidad de sustancias mediadoras de inflamación, entre las que se
encuentran: interleukina = 1 (IL = 1), interleukina = 6 (IL = 6), interleukina = 8 (IL = 8), interleukina = 12
(IL = 12) y factor de necrosis tumoral (TNF). Los fagocitos liberan otras proteínas con potente efecto local,
tales como la enzima activadora de plasminógeno y fosfolipasa prostaglandina, radicales de oxígeno,
peróxidos, ácido nítrico, leucotreno (B4) y factor activador de plaquetas.
Además de estos productos liberados por los fagocitos, la activación del complemento por los agentes
infecciosos contribuye a la inflamación mediante el C5a (el más potente), el C3a y en menor cuantía el C4a.
El C5a es capaz de activar a los mastocitos y liberar sus gránulos, que contienen sustancias vasoactivas
(histamina, serotonina, bradiquinina) y pueden modificar el endotelio vascular en el lugar de la infección.
Los efectos locales de todos estos mediadores da como resultado la respuesta inflamatoria, que se caracteriza
por los signos clínicos de dolor, calor, enrojecimiento y aumento de volumen. Consiste en una serie de
fenómenos fisiológicos y morfológicos que influyen directamente sobre vasos sanguíneos, células de la
sangre y tejido conectivo adyacente. 5, 10, 17
Durante la inflamación es posible observar fenómenos vasculares y extravasculares, todos producidos por la
combinación local de los mediadores de inflamación ya mencionados, citocinas y otros.
Los fenómenos vasculares son los primeros: ocurre una vasodilatación con reducción de la velocidad del
flujo sanguíneo y, como consecuencia, se lleva a cabo la marginación o pavimentación de los leucocitos
sobre el endotelio vascular, lo cual se debe a que los citados mediadores inducen la expresión de moléculas
de adhesión sobre las células endoteliales del vaso sanguíneo local, así como cambios en dichas moléculas,
expresados sobre los leucocitos, inicialmente neutrófilos y posteriormente monocitos. Se facilita así el paso
de las células fagocíticas: monocitos y gran cantidad de neutrófilos, a través de la pared del vaso
(diapédesis); pero emigran también otras células e incluso plasma contentivo de inmunoglobulinas,
complemento y otras proteínas de la sangre hacia el sitio de la infección, constituyendo en su totalidad el
infiltrado inflamatorio, lo cual justifica el aumento de volumen y el dolor.
Otros cambios moleculares provocados por los mediadores de inflamación en la superficie de las células
endoteliales inducen a la expresión de moléculas que activan los mecanismos de coagulación en los
pequeños vasos, ocluyen el flujo sanguíneo y mantienen localizada la infección. Se ha comprobado que
dentro de los mediadores que determinan el efecto sobre la coagulación, el TNF-alfa reviste una particular
importancia; ahora bien, si la infección es tal que disemina los agentes patógenos por el torrente sanguíneo y
da lugar a una sepsis generalizada, se produce una gran liberación de TNF-alfa por los macrófagos en el
hígado, bazo y otros sitios, que provoca entonces un efecto sistémico desencadenante de vasodilatación y
coagulación intravascular diseminada, con un notable consumo de proteínas plasmáticas de coagulación,
conducente a un fallo de órganos vitales o choque séptico. 17, 18
La inflamación eleva la temperatura (fiebre) por la acción de sustancias pirogénicas (citocinas, como IL-1,
IL-6, TNF) liberadas por los leucocitos sobre los centros termorreguladores del hipotálamo y es causa de
acidosis e hipoxia tisular, lo que tiene un efecto perjudicial sobre los microorganismos; además, la respuesta
inmune adaptativa se torna más intensa cuando aumenta la temperatura. 18
Algunas de las citocinas liberadas en respuesta a la infección pertenecen a una familia de proteínas
denominadas quimiokinas (pequeños polipéptidos), sintetizadas por fagocitos, células endoteliales,
keratocitos de la piel y fibroblastos de las células musculares del tejido conectivo. La IL-8 forma parte de
este subgrupo de citocinas, cuya función principal se basa en la quimioatracción de las células fagocíticas
desde el interior de los vasos hacia el sitio de la infección.
INTERFERONES
La infección viral de las células promueve la producción de proteínas llamadas interferones (IFNs), capaces
de interferir la replicación de los virus. Son de tres tipos: alfa, beta y gamma; los IFNs alfa y beta son
elaborados por células infectadas y protegen a las sanas de las tres formas siguientes:
1. Ofrecen resistencia a la replicación viral por activación de los genes que destruyen el RNA de doble
cadena de los virus e inhiben, además su traslación.
2. Inducen la expresión de los antígenos clase I del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH-I),
lo cual incrementa la posibilidad de la célula infectada del hospedero para presentar los péptidos
virales y que éstos sean reconocidos por los linfocitos T CD8, que ejercerá una función citotóxica.
Este aumento en la célula no infectada, la protege contra el ataque de las células NK (natural killer o
asesinas naturales).
3. Activan a las células NK, las cuales destruyen a las infectadas por virus de forma selectiva. 19
ACCIÓN DE LAS CÉLULAS NATURAL KILLER (NK O ASESINAS NATURALES)
Estas células actúan en etapas tempranas del proceso infeccioso causado por patógenos intracelulares como
virus del herpes, Listeria monocytogenes, etc., y ejercen su acción citotóxica o destructiva sobre células
infectadas y tumorales, que incluso se incrementa entre 20 a 100 veces por las influencias de los IFNs alfa y
beta, así como de la IL-12, la cual sinergia su efecto con el IFN-alfa y obliga a la célula NK a producir gran
cantidad de IFN-gamma; fenómeno crucial para controlar la infección antes de que la célula T haya sido
activada. 20 - 22
INMUNIDAD ADAPTATIVA
La inmunidad adaptativa, que se desarrolla cuando los agentes infecciosos logran evadir los mecanismos
innatos de defensa y está generada por la penetración de una dosis inicial de antígenos, se hace efectiva sólo
después de varios días; tiempo requerido para que los linfocitos T y B reconozcan a dichos antígenos, se
diferencien y se conviertan en células efectoras.
Sus características, a diferencia de la inmunidad innata son:
Especificidad : Debido a que este tipo de respuesta va dirigida específicamente a determinada molécula
antigénica, la porción del antígeno que es reconocida por los linfocitos se denomina determinante antigénica
o epítope. Esta fina especificidad existe porque los linfocitos contienen receptores de membranas capaces
de identificar y distinguir sutiles diferencias entre diversos antígenos. Se plantea que todos los individuos
tienen numerosos clones (conjunto de células derivadas de un precursor simple), cuya progenie cuenta con
los receptores de superficie de la célula que les dio origen y pueden responder a determinantes antigénicos
específicos para ellas. Así, el desarrollo de clones antígeno-específicos ocurre previo o independiente a la
exposición del antígeno, el cual selecciona un clon específico preexistente y lo activa hasta provocar su
proliferación y diferenciación.
Memoria: Se refiere al incremento en la intensidad de respuesta ante los subsiguientes contactos con el
mismo Ag.
Heterogeneidad o diversidad: El número total de linfocitos con diferentes especificidades en un individuo
ha recibido el nombre de repertorio linfocítico, cuya extraordinaria diversidad es el resultado de la
variabilidad en la estructura de los sitios donde se unen los antígenos en los receptores linfocíticos.
Multifactorialidad: La respuesta inmune depende de múltiples factores, tanto del agente biológico que la
origina como del hospedero que responde. Así, por ejemplo, el tipo, la virulencia, la cantidad o la dosis del
agente agresor y su vía de penetración pueden generar varios tipos de respuestas; pero también la edad y
conformación genética del hospedero pueden ser elementos determinantes.23
La respuesta inmune adaptativa se desarrolla mediante dos mecanismos fundamentales: respuesta inmune
humoral, donde los linfocitos B juegan un papel preponderante; y respuesta inmune celular, donde los
linfocitos T son las células fundamentales.
Ambas respuestas comienzan con la activación de los linfocitos en los órganos periféricos, causada por la
CPA, que alcanza a estos órganos a través de la circulación linfática y desencadena las siguientes fases:
1. Fase de reconocimiento: Consiste en la unión del antígeno extraño a los receptores específicos existentes
en la membrana de los linfocitos maduros. Los linfocitos B que median la inmunidad humoral, expresan
moléculas de anticuerpos sobre su superficie, las cuales se unen a proteínas extrañas, polisacáridos o lípidos
en su forma soluble; los linfocitos T, responsables de la inmunidad celular, expresan los llamados receptores
de célula T (TCR), que reconocen pequeñas secuencias de péptidos antigénicos, pero solamente si éstos se
encuentran unidos a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) sobre la CPA. Los
primeros en efectuar este reconocimiento son los linfocitos T CD4.
2. Fase de activación: Secuencia de eventos que se producen en los linfocitos como resultado del
reconocimiento antigénico específico. Todos los linfocitos experimentan dos cambios fundamentales:
a) Proliferación: Expansión de los clones antígeno-específicos y amplificación de la respuesta
protectora, en la que asume una función preponderante el linfocito T CD4, capaz de activar a los
linfocitos B y T CD8.
b) Diferenciación: Etapa en la cual se forman las células efectoras y las de memoria. Las primeras
producen diversas sustancias que pueden interactuar con el antígeno, como los anticuerpos y linfocinas;
las segundas son los linfocitos parcialmente diferenciados, es decir, que no llegan a convertirse en
células efectoras.
3. Fase efectora: En esta fase, los linfocitos T diferenciados en células efectoras migran hacia los sitios de
agresión, donde desarrollan sus funciones de eliminación de los patógenos, mientras los linfocitos B las
ejecutan en los propios órganos periféricos. Muchas de estas acciones efectoras promueven la participación
de células no linfoides y de mecanismos de inmunidad innata, a saber: anticuerpos opsonizantes que
favorecen la fagocitosis por parte de macrófagos y neutrófilos PMN; anticuerpos que activan el sistema de
complemento; inmunoglobulinas E que estimulan la desgranulación de los mastocitos; citocinas segregadas
por los linfocitos T, necesarios para estimular la inmunidad natural. 24
MEMORIA INMUNOLÓGICA
Una de las consecuencias más importantes de la respuesta inmune adaptativa es el establecimiento del
estado de memoria inmunológica, que estriba en la habilidad del sistema inmune para responder más rápida
y eficazmente a microorganismos que han infectado previamente al hospedero y refleja la preexistencia de
una población clonalmente expandida de linfocitos antígeno-específicos. La respuesta de memoria,
conocida también como respuesta secundaria, terciaria, etc., en dependencia del número de exposiciones al
mismo antígeno, difiere cualitativamente de la respuesta primaria.
Cuando un parásito penetra en el hospedero, debe transcurrir cierto tiempo antes de que se produzca una
enfermedad. Este período de latencia es de duración variable, con límites definidos e incluso específico
para un determinado sistema hospedero-parásito. Durante ese intervalo o fase de incubación, el parásito
puede diseminarse e involucrar uno de sus órganos preferidos; y esa proliferación, ya sea en un órgano
elegido, en todo el organismo o sólo en el punto de entrada, implica algo más que una simple compatibilidad
nutritiva, especialmente si el agente agresor origina un proceso infeccioso.
Llamamos, pues, respuesta inmune primaria a aquella que da el organismo al ponerse en contacto por
primera vez con un agente extraño y de la cual se deriva una serie de eventos que incluyen los mecanismos
de defensa innatos inespecíficos y los de respuesta adaptativa, si el patógeno logra sobrevivir a los primeros.
Comienzan los macrófagos, como células especializadas en reconocer, internalizar y exponer las
determinantes antigénicas de los microorganismos en su superficie, unidas a antígenos propios del complejo
mayor de histocompatibilidad; forma en que los antígenos extraños son identificados por los linfocitos
TCD4, los cuales se van a diferenciar en 2 clases de células efectoras: TH1 y TH2. El modo como surgen
ambas líneas celulares no ha sido totalmente definido, pero si está clara la influencia de citocinas. Así
tenemos que la IL-12 y el IFN-gamma, producidos por macrófagos y células NK, en fases tempranas de la
infección y como respuesta a virus y bacterias intracelulares suelen desarrollar las células TH1. Si la célula
TCD4 es activada en presencia de IL-4 e IL-6, tiende a diferenciarse en TH2 y se inhibe la elaboración de
TH1.
Si los microorganismos agresores estimulan la vía humoral de defensa, la subclase TCD4 que predomina es
la TH2, cuya función será activar a los linfocitos B, que entonces proliferarán y se diferenciarán en células
plasmáticas productoras de anticuerpos.
La producción de inmunoglobulinas durante la respuesta primaria será pobre, de baja afinidad con
los antígenos correspondientes, con predominio de IgM, siendo su duración corta en el tiempo.
Durante el primer contacto con el agente patógeno aparecerá una población de células B, que no llegarán a
convertirse en células plasmáticas porque se diferenciarán parcialmente: son las llamadas células de
memoria. Ahora bien, para que éstas logren su total diferenciación, se impone un segundo contacto con el
mismo agente, que de no ocurrir, ellas quedan circulando, listas para completar su maduración.
Si los antígenos extraños desencadenan la respuesta celular, la subclase TCD4 predominante será la célula
TH1, que actuará de dos formas:
Produciendo linfocinas capaces de reclutar a las células fagocitarias en el lugar de agresión y de activarlas
para que potencien su acción, por ejemplo: factor activador de macrófagos (MAF), factor inhibidor de
migración (MIF), etc. Este proceso, conocido como reclutamiento celular, es crucial para la defensa del
organismo contra virus, hongos, micobacterias y otros microorganismos con replicación intracelular. La
acumulación y mantenimiento de todas las células reclutadas en el sitio de agresión, es uno de los
fenómenos que intervienen en la aparición del granuloma.
Las células TH1 pueden también activar a los linfocitos TCD8, que proliferan y se diferencian en TCD8
citotóxicos para actuar directamente en la destrucción de las células infectadas por patógenos intracelulares.
De igual manera, a través del mecanismo de defensa celular se producen células de memoria que completan
su diferenciación ante un nuevo contacto con el mismo agente patógeno. Cuando esto sucede, se inicia la
respuesta de memoria o secundaria, con la cual se obtiene más rápidamente una mayor población de células
efectoras y, en correspondencia, una respuesta más intensa. 24 - 27
Podemos, por tanto, establecer diferencias bien definidas entre ambas respuestas:
Respuesta inmune primaria
Período de latencia variable
Pobre producción de anticuerpos
Baja afinidad de los anticuerpos con sus
antígenos
Predominio de Ig M
Corta duración en circulación
Respuesta inmune secundaria
Período de latencia acortado
Producción de anticuerpos elevada
Afinidad incrementada de los anticuerpos con sus
antígenos
Predominio de Ig G
Duración prolongada en circulación
Conclusiones
La inmunidad innata desempeña una importante función en la fase inicial de las infecciones y en el
desarrollo posterior de la inmunidad adaptativa; actúa inmediatamente que los agentes patógenos se ponen
en contacto con el organismo, sin variar su forma de proceder e intensidad; y no confiere protección a la
reinfección.
La inmunidad adaptativa constituye una protección efectiva del hospedero contra los microorganismos
patógenos, cuando éstos han evadido los mecanismos innatos de defensa, y además de eliminar al agente
infeccioso, le confiere protección al hospedero contra la reinfección por el mismo agente, lo cual se
garantiza por la existencia de una gran población de células de memoria.
Abstract
Innate and Adaptative Immune Responses
A bibliographical review was made on innate and adaptative immune responses of the organism against the
invasive pathogens. It was concluded that although the first one acts against infections in their initial phase,
the second protects against reinfection from the same microorganism and also eliminates it, so that both
types of immunity are the main mechanisms of the host defense against the infectious processes of any
nature.
Subject headings: IMMUNITY; INFECTION; RECURRENCE.
Referencias bibliográficas
1. Fearon DT, Lockeley RM. The instinctive role of innate immunity in the acquired immune response.
Science 1996;272:50-3.
2. Bonmmn HG. Peptide antibiotic: holy or heretic grails of innate immunit?. Scand Immunol
1996;43:475-82.
3. Blanton KJ. Genetic evidence that Neisseria gonorrheae produces specific receptors for transferrin
and lactoferrin. J Bacteriol 1990;172:5225-35.
4. Skopek RJ, Leljeniark WF. The influence of Saliva on interbacterial adherence. Oral Microbid
Immunol 1994;9(1):19-24.
5. Stites DP. Infection and immunity mechanics. 9 ed. Connecticut: Lange Medical Book; 1995:622.
6. Charles OE, Mestecky JF. The mucosal immune system. In: Blaser MJ. Infections gastrointestinal
tract. New York: Whiley and Sons; 1995:153-62.
7. Lehrer RI, Lichtenstein AK, Ganz T. Defensins: antimicrobel and cytotoxic peptides of momalan
cells. Annu Rev Immunol 1993;11:105-28.
8. Hamadeh RM. Ant-Gal binds to pils of Neisseria meningitidis. The immunoglobulin A isotype
blocks complement mediated killing. Infect Imm 1995;63(11):4900-6.
9. Mostov KE. Transephitelial transport of inmunoglobulins. Annu Rev Inmunol 1994;12:63-84.
10. Tomlinson S. Complement defense mechanisms. Cirr Opin Inmunol 1993;5:83-7.
11. Meri S, Pangburn MK. Discrimination between activators and nonactivators of alternative patway of
complement: Regulation via a sialic acid/polyanion binding site on factor H. Proc Natl Acad Sci
1990;87:3882-6.
12. Volanakis JE. Participation of C3 and its ligand in complement activation. Curr Top Microbiol
Immunol 1989;153:1-21.
13. Pangiurn MK. The alternative pathway. New York: The Academic Press; 1986:45-62.
14. Imhof BA, Dunon D. Leucocyte migration and adhesion. Adv Immunol 1995;58:345-416.
15. Ebnet K, Kaldjian EP, Anderson AO, Shaw S. Orchestrated information transfer underlying
leukocyte endothelial interactions. Annu Rev Immunol 1996;14:155-77.
16. Kosco-Vilbois MH, Scheidegger D. Follicular dentritic cells: antigen retention, B cell activation and
cytokine production. Curr Top Microbiol Immunol 1995;201:69-82.
17. Kasugai T, Tei H, Okada M, Nakam A, Arizono N, Kitamura Y. Infection with Nipostrogylus
brsiliensis induces invasion of mast cell precursors for peripheral blood to small intestive. Bolod
1995;85:334-40.
18. Biron CA. Cytokines in the generation of immune responses to and resolution of virus infection.
Curr Opin Immunol 1994;6:530-8.
19. Sen GG, Lengyel P. the interferon system. A biras eye view of its biochmistry. J Biol Chem
1992:267.
20. Dohring C, Colonna M. Human natural killer cell inhibitory receptors bind to HLA class I
molecules. Eur J Immunol 1996;26:906-13.
21. Clonna M. Natural killer cell receptor especic for MHC class I molecules. Curr Opin Immunol
1996;8:101-7.
22. Gobel TW, Cehn CH. Avian natural killer cells. Curr Top Microbiol Immunol 1996;212:1107-17.
23. Villafuerte IR. Agresión por agentes biológicos y respuesta del hospedero. En: Agentes biológicos.
La Habana: Editorial Pueblo y Educación; 1990.p.20-40.
24. Janeway Ch, Travers P. Host defense against infection. Inmunobiology. 1989;9:1-9.
25. Lenschow DJ, Walunas JA. CD28/B7 system of T cell costimulation. Annu Rev Immunol
1996;14:233-58.
26. Inhle IN. Cytokine receptor signaling. Nature 1995;377:591-4.
27. Griffiths GM. the cell bipligy of CTL killing. Curr Opin Immunol 1995;7:343-8.
http://www.uco.es/grupos/inmunologia-molecular/inmunologia/tema13/etexto13.htm
INTRODUCCIÓN
El sistema de complemento está constituido por moléculas implicadas principalmente en la defensa frente a
infecciones y células tumorales. Parte de los factores del complemento potencian la inflamación y la fagocitosis y
actúan produciendo la lisis de células y microorganismos. El complemento es especialmente importante frente a
gérmenes gram negativos que pueden ser directamente lisados por anticuerpos y complemento.
La mayor parte de los factores del complemento son proteínas plasmáticas y una pequeña proporción de ellos son
proteínas de membrana (Tabla 13.1). Muchos de los componentes del complemento (C2, C3, C4, C6, C7, C8, Factor
B y Factor I) son polimórficos, es decir que existen diferentes formas alélicas que se expresan con
distintas frecuencias en poblaciones o razas.
El hepatocito es el principal productor de factores del complemento. No obstante, por ejemplo los componentes de C1
son sintetizados por las células epiteliales del intestino y del sistema genito-urinario y los adipocitos sintetizan factor
D. Se ha observado que los macrófagos activados producen algunos factores del complemento; sin embargo, esto
solo tiene importancia, en el foco inflamatorio. Las citocinas inflamatorias (IL1, IL6 y TNF) e IFN-gamma incrementan
la síntesis de algunos factores del complemento en el hígado.
ACTIVACION DEL COMPLEMENTO
En la activación del complemento se pone en marcha una serie de reacciones consecutivas en cascada, de tal forma
que a partir de cada una de ellas se genera un producto activo que además de determinar que la reacción
consecutiva prosiga, puede tener diferentes acciones biológicas importantes en la defensa del organismo. Se puede
ver este conjunto de reacciones en cascada en la figura 13.1.
Algunos de los factores del complemento son enzimas con carácter proteolítico, de tal forma que durante el proceso
de activación, algunas moléculas son rotas en fragmentos a los que para identificarlos se les añade letras minúsculas
(Ej. C3a, C3b). Estos fragmentos poseen importanes funciones biológicas y son mediadores de la inflamación.
La activación del complemento puede iniciarse por dos vías: la vía clásica y la vía alternativa. La vía clásica se activa
por la unión antígeno-anticuerpo, mientras que la vía alternativa se activa por productos bacterianos. En ambas vías
el factor C5 se transforma en C5b lo que permite, en uno y otro caso, poder entrar en la vía terminal o lítica que
conduce a la lisis celular o bacteriana (Figura 13.1)
Una vez producida la activación del complemento, toda la serie de reacciones subsiguientes se llevan a cabo por un
proceso multiplicador, de tal forma que, aunque la activación comienza por un número limitado de moléculas, son
muchos los factores con actividad biológica que aparecen en el curso de las reacciones. La acción de las moléculas
puede ser local, en el sitio de su producción, pero también puede ejercerse a distancia por dispersión a otras zonas.
Un esquema general de las reacciones del complemento en su conjunto es complejo (Figura 13.2).
VIA ALTERNATIVA
Esta vía es más antigua –desde el punto de vista evolutivo- que la clásica, diferenciándose además de ésta en que la
vía alternativa no necesita anticuerpos para activarse, por lo que es un mecanismo de defensa importante en los
estadios iniciales de la infección cuando todavía no se han sintetizado cantidades importantes de anticuerpos.
Funciona de forma continua a un bajo nivel y solo en presencia de determinados factores se amplifica. Por ello,
podemos distinguir dos situaciones para la vía alternativa: en estado de reposo y en estado de activación.
La vía alternativa en estado de reposo
En condiciones normales, en el plasma, el factor C3 se escinde continuamente y de forma lenta, en un proceso que
se denomina marcapasos de C3, dando lugar a C3b y quedando así su enlace tioester interno expuesto. Si no se
une a la superficie de algún microorganismo C3b permanece en fase fluida y se combina con una molécula de agua,
quedando así su enlace tioester hidrolizado y el C3b inactivo (Figura 13.3) El factor B es equivalente al factor C2 de
la vía clásica.
El factor D circula en la sangre de forma activada aunque no es perjudicial para el organismo, debido a su baja
concentración. Este factor tiene actividad esterasa de tipo serina y uniéndose al complejo C3bB rompe a B en una
pequeña fracción, Ba, que se libera y en una de mayor peso molecular, Bb, que se mantiene unida al complejo
(C3bBb). Este complejo, que permanece en la fase fluida, tiene actividad convertasa de C3 de la vía alternativa, es
decir que puede degradar a C3 en dos fracciones: C3a y C3b, radicando la actividad proteolítica del complejo en la
molécula Bb.
El factor C3b puede unirse covalentemente mediante enlace éster o amida a las membranas celulares (Figura 13.4),
incluso a las propias, captando más factor B y amplificando el proceso, lo que permitiría la entrada en la vía lítica. No
obstante, en condiciones normales o de reposo, esto no ocurre ya que C3b tiene una vida media muy corta. Por otra
parte, los sistemas de regulación que se comentarán más abajo mantienen en un bajo nivel el funcionamiento de este
circuito.
Amplificación de la vía alternativa
Cuando C3b se une a las membranas de bacterias, hongos y parásitos, los mecanismos de regulación que bloquean
la amplificación en el estado de reposo no funcionan. El factor C3b sobre estas membranas capta factor B formando
el complejo C3bB sobre el que actúa el factor D liberando Ba y quedando el complejo C3bBb que tiene actividad
convertasa de C3, siendo Bb la molécula responsable de la actividad proteolítica. Esa convertasa libera más factor
C3b que al formar C3bBb3b retroalimenta el circuito y consigue su amplificación (Figura 13.2).
El complejo C3bBb3b además puede actuar sobre C5 (C3bBb3b es la convertasa de C5 de la vía alternativa) e iniciar
la vía lítica que lleva a la lisis de los gérmenes. C3b puede unirse a receptores en la membrana de los fagocitos lo
que favorece la fagocitosis. Por otra parte el fragmento C3a, por su actividad de anafilotoxina, activa mastocitos y
basófilos, induciendo la liberación de mediadores químicos por parte de estas células, lo que potencia la inflamación.
La properdina (P) es una proteína constituida por 4 subunidades aparentemente idénticas asociadas entre sí de
manera no covalente. Este factor se une al complejo C3bBb, que es lábil, dando lugar a C3bBbP que es más estable
lo que contribuye a la amplificación.
También puede amplificar la vía alternativa el factor C3b generado en la vía clásica, suponiendo este fenómeno un
mecanismo de conexión entre ambas vías
El veneno de cobra contiene un factor (CVF, cobra venenom factor) que actúa de forma semejante a C3b formando
un complejo muy estable CVFBb que puede liberar grandes cantidades de C3b y producir, por agotamiento, una
deplección de C3 del plasma.
VIA CLASICA
Se inicia tras la unión Ag-Ac y siempre que el anticuerpo que participe en ello sea del tipo IgM o IgG de las clases
IgG1, IgG2 o IgG3. Los anticuerpos solubles o libres no activan el complemento, solo se activa este sistema cuando
se forman complejos antígeno-anticuerpo (Ag-Ac). En el caso de la IgG, que es una Ig monomérica, se necesitan al
menos dos complejos Ag-Ac cercanos para que las fracciones Fc de la IgG unan y activen el factor C1. En el caso de
la IgM, al ser una molécula pentamérica, solo es necesario un complejo Ag-Ac. La unión de la Ig al antígeno, induce
un cambio conformacional en los dominios de la región Fc que permite la unión del factor C1.
Factor C1
El factor C1 está compuesto por tres subunidades proteicas (q, r y s), que en el momento de la activación del
complemento se unen entre sí por enlaces dependientes del Ca++ formando un complejo constituido con una unidad
de C1q, 2 de C1r y 2 de C1s (C1qr2s2).
La molécula C1q es una proteína con dos partes bien diferenciadas, globular y fibrilar (Figura 13.5). Parece ser que
en las porciones globulares se encuentran los sitios de combinación con el anticuerpo con los que se une solo
cuando éste está unido al Ag. Las porciones fibrilares poseen una estructura química que guarda similitud con el
colágeno, con gran cantidad de aminoácidos hidroxilados que unen disacáridos de glucosa y galactosa. El complejo
molecular C1q está integrado por 18 cadenas polipeptídicas organizadas en seis subunidades idénticas.
Activación de C1
La subunidad C1q se fija al anticuerpo en los sitios de unión que son el dominio CH2 de la IgG y el CH3 y/o CH4 de
la IgM). Este fenómeno es el primero que ocurre en la activación mediada por anticuerpos de la vía clásica del
complemento y es el que pone en marcha la cascada de reacciones subsiguientes. El fragmento C1q va a activar a
las dos subunidades C1r, que actuará sobre las dos C1s que, entonces, adquieren actividad de esterasa de tipo
serina, responsable de iniciar las fases siguientes.
Para que se produzca la activación de C1q, éste debe estar unido por su región globular al menos a dos dominios de
distinta fracción Fc (Figura 13.6). Esto implica que los anticuerpos, para activar al complemento, han de encontrarse
con la disposición espacial apropiada que permita a C1q acoplarse a varios de ellos al mismo tiempo (complejos Ag-
Ac dispersos sobre una superficie celular pueden no llegar a activar el complemento). C1q, por otra parte, solo se
une a inmunoglobulinas cuando éstas, a su vez, se encuentran unidas a sus antígenos y éstos están integrados en
una misma superficie (membrana celular). Este concepto es importante para comprender por qué complejos
antígeno-anticuerpo solubles no conectados con membranas, pueden convivir en el suero con los factores del
complemento sin llegar a activarlos y que, por el contrario, si se activan cuando tales complejos quedan atrapados
sobre algún tejido, originando, en este caso, un proceso inflamatorio localizado.
La activación de C1q provoca que una molécula de C1r del complejo C1qr2s2 pierda por autocatálisis un trozo de
bajo peso molecular, quedando activada. Esta molécula, a su vez, activa a la otra molécula de C1r. Las dos
moléculas de C1r atacan a las dos moléculas de C1s liberando sendos trozos de bajo peso molecular y dejando
expuestos sus dominios catalíticos.
La MBP (mannose-binding protein) es una molécula del grupo de las colectinas (proteínas con colas de colágeno y
dominios globulares de tipo lectina). Esta proteína reconoce carbohidratos en distintos gérmenes, lo que le permite
unirse a ellos y tiene la capacidad de sustituir a C1q en la activación de C1r y C1s, pudiendo iniciar de esta forma la
vía clásica. A su vez, la MASP (MBP associated binding protease) es una proteasa de tipo serina que puede sustituir
a C1r y C1s en la activación de la vía clásica. Estos resultados han determinado que algunos autores hablen de una
tercera vía de activación del complemento: La Vía de la Lectina.
Activación de C4 y C2
C1s del complejo C1q2r2s va a actuar sobre la cadena a de C4 produciendo su escisión en dos moléculas, una
pequeña, C4a, que difunde a la fase fluida y otra mayor, C4b, que se une por enlace covalente de tipo éster o amida
(equivalente al del C3b) a la superficie celular. Esta fracción C4b unida a la membrana, en presencia de iones Mg++,
forma un complejo con la fracción C2. C1s también actúa sobre C2, provocando la escisión de esta molécula en dos
fragmentos, uno menor C2b y otro mayor C2a. Este último se une al C4b para formar el complejo C4b2a
(convertasa C3 de la vía clásica), que tiene actividad esterásica (Figura 13.7).
Convertasa de C5 de la vía clásica
El complejo C4b2a, cuyo centro activo se encuentra en el componente C2a, actúa sobre la cadena a del factor C3
que se transforma por proteolisis en dos fragmentos activos: la anafilotoxina C3a, que pasa al medio líquido, y el
fragmento C3b que se une a la membrana celular mediante un enlace de tipo éster o amida. Al complejo formado por
C4b2a3b se le denomina convertasa de C5 de la vía clásica ya que tiene capacidad de actuar sobre este factor,
siendo éste el primer paso de la denominada vía lítica. (Figura 13.2).
El factor C3b unido a la membrana celular también puede ser captado por los fagocitos, que al presentar receptores
de membrana para C3b, se facilita de esta forma el proceso de la fagocitosis (opsonización) (Tabla 13.2).
La anafilotoxina C3a, por otra parte, potencia la inflamación al inducir la desgranulación de los basófilos y mastocitos
y liberar, por tanto, mediadores de la inflamación. El incremento de la permeabilidad capilar facilita el acceso al foco
de nuevos factores del complemento y de inmunoglobulinas desde la sangre, así como la llegada de fagocitos que
son movilizados por la actividad quimiotáxica del propio C3a y otros factores quimiotáxicos del foco inflamatorio
(Tabla 13.2).
VIA LITICA. FORMACION DEL COMPLEJO DE ATAQUE A LA MEMBRANA
Las reacciones finales del complemento se encuentran esquematizadas en la Figura 13.8. Las enzimas convertasas
de C5 (C4b2a3b y C3bBb3b), formadas ya sea en la vía clásica o en la alternativa, actúan fijando el factor C5 a C3b,
que es escindido por los factores con actividad esterasa (C2a o Bb) en 2 fragmentos, la anafilotoxina C5a, que pasa
al medio fluido y el fragmento C5b de mayor peso molecular que se une no covalentemente a C3b. La fracción C5b
capta C6 y C7 de la fase fluida, formando un complejo estable C5b67 con actividad quimiotáxica y capacidad de
fijación a las membranas.
Si al complejo C5b67 se une la fracción C8, C5b678 es ya citolítico, pues el factor C8 modifica su configuración
espacial ofreciendo zonas hidrofóbicas que determinan su inserción en la membrana. Este grupo de moléculas,
adquiere la capacidad de interaccionar con moléculas de C9 formando el complejo C5b6789 (Figura 13.9). Las
moléculas de C9 (en número de 1 a 18) sufren cambios en su configuración, desplegándose y presentando más
zonas hidrofóbicas que potencian y aceleran la penetración de este complejo de ataque a la membrana (MAC,
Membrane Attack Complex), dando origen a la formación de canales hidrofílicos (Figura 13.10), que permiten el libre
intercambio de sodio y agua con el exterior de la célula, provocando la consiguiente lisis osmótica de la célula
atacada.
C9 es estructuralmente homologo a la perforina, proteína liberada por los linfocitos T citotóxicos y las células NK, y
que es también responsable de la formación de poros en la membrana de las células diana.
CODIFICACIÓN GENÉTICAS DE LAS FRACCIONES DEL COMPLEMENTO.
Las moléculas C2, C4 y el factor B (Bf) están codificadas por genes ubicados en el cromosoma 6, entre los loci
HLA-B y HLA-DR del Complejo Principal de Histocompatibilidad humano (MHC, Major Histocom-patibility Complex).
El resto de los componentes del sistema del complemento no están vinculados a HLA. Mientras que el factor B y C2
están codificados por un solo locus, existen dos loci que codifican C4, C4a y C4b.
Otros genes que codifican componentes del sistema complemento también se encuentran agrupados. Así en el brazo
corto del cromosoma 1 del hombre se localizan los genes que codifican las cadenas alfa y beta de C8 y las cadenas
alfa y beta de C1q. Los genes C6 y C7, que se han originado por duplicación, se detectan en el cromosoma 5.
En el brazo largo del cromosoma 1 se encuentra la región RCA (regulators of complement activation) que contiene
genes ligados que codifican distintas proteínas reguladoras: CR1, CR2, DAF, H, C4BP y MCP.
RECEPTORES PARA FACTORES DEL COMPLEMENTO
Muchas de las funciones del complemento se llevan a cabo tras la unión de fragmentos de algunos factores del
complemento a receptores específicos presentes en la superficie de varios tipos de células (Tabla 13.2). Los mejor
conocidos son los que tienen como ligando a fragmentos de C3.
CR1 (Receptor de complemento tipo 1, CD35).
Sus ligandos son los fragmentos C3beta, iC3beta y C4beta. Se encuentra sobre todo en las células del sistema
fagocítico mononuclear, en los neutrófilos, en los linfocitos T y B y en los eritrocitos. En las células fagocitarias facilit a
la fagocitosis de partículas opsonizadas por sus ligandos. En los eritrocitos facilita su unión a inmunocomplejos
opsonizados por C3beta y C4beta. Estos inmunocomplejos son retirados de la superficie de los hematíes en el
hígado y bazo por los fagocitos. De esta forma los hematíes quedan con sus receptores libre para continuar el
aclaramiento de inmunocomplejos de la circulación (ver mas adelante).
CR2 (Receptor de complemento tipo 2, CD21).
Sus ligandos son C3b, la forma inactiva de éste, iC3b y sus fragmentos de degradación C3delta y C3deltagamma.
Este receptor se encuentra en los linfocitos B, en las células dendríticas foliculares y en algunas células epiteliales.
El CR2 se encuentra en las células B formando un complejo trimolecular junto con otras dos proteínas, CD19 y CD81.
Este complejo es el llamado correceptor del linfocito B y envía señales al interior de la célula B que facilitan su
respuesta una vez unida al antígeno por su receptor (inmunoglobulina + moléculas Ig-alfa e Ig-beta).
En las células dendríticas foliculares CR2 sirve para atrapar en los centros germinales complejos Ag-Ac opsonizados
por iC3beta o C3deltagamma.
El CR2 es el receptor usado por el virus de Epstein-Barr para invadir a las células B. Este virus es el causante de la
enfermedad mononucleosis infecciosa y está relacionado con tumores como el linfoma de Burkitt y el carcinoma
nasofaríngeo.
inmunologia
inmunologia
inmunologia
inmunologia
inmunologia
inmunologia
inmunologia
inmunologia

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Evaluación equilibrio ácido-base
Evaluación equilibrio ácido-baseEvaluación equilibrio ácido-base
Evaluación equilibrio ácido-baseEdward Jenner
 
Buffer
BufferBuffer
Bufferudea
 
pH Aplicaciones Fisiologicas
pH Aplicaciones FisiologicaspH Aplicaciones Fisiologicas
pH Aplicaciones FisiologicasMabel Tupaz
 
2 da clase bioquimica
2 da clase bioquimica2 da clase bioquimica
2 da clase bioquimicazhe1996
 
Clase 24. trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...
Clase 24.  trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...Clase 24.  trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...
Clase 24. trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...FERNANDO BULEJE
 
06 p h amortiguadores
06 p h amortiguadores06 p h amortiguadores
06 p h amortiguadoresAURA PEREZ
 
Fisiología acidobásica
Fisiología acidobásicaFisiología acidobásica
Fisiología acidobásicaEdward Jenner
 
C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...
C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...
C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...Josue Moron Pugliese
 
Cursillo 2 aga, interpretación clínica
Cursillo 2 aga, interpretación clínicaCursillo 2 aga, interpretación clínica
Cursillo 2 aga, interpretación clínicaHAMA Med 2
 
Interpretación de trastornos ácido-base
Interpretación de trastornos ácido-baseInterpretación de trastornos ácido-base
Interpretación de trastornos ácido-baseEportugal_G
 
Equilibrioacido basebarreiro3-08
Equilibrioacido basebarreiro3-08Equilibrioacido basebarreiro3-08
Equilibrioacido basebarreiro3-08polorey
 
P h equilibrio ácidobase
P h equilibrio ácidobase P h equilibrio ácidobase
P h equilibrio ácidobase Fernando Mejia
 

La actualidad más candente (20)

Buffer
BufferBuffer
Buffer
 
Amortiguadores
AmortiguadoresAmortiguadores
Amortiguadores
 
Evaluación equilibrio ácido-base
Evaluación equilibrio ácido-baseEvaluación equilibrio ácido-base
Evaluación equilibrio ácido-base
 
Buffer
BufferBuffer
Buffer
 
pH Aplicaciones Fisiologicas
pH Aplicaciones FisiologicaspH Aplicaciones Fisiologicas
pH Aplicaciones Fisiologicas
 
Mal el ph sanguíneo
Mal el ph sanguíneoMal el ph sanguíneo
Mal el ph sanguíneo
 
Soluciones amortiguadoras
Soluciones amortiguadorasSoluciones amortiguadoras
Soluciones amortiguadoras
 
2 da clase bioquimica
2 da clase bioquimica2 da clase bioquimica
2 da clase bioquimica
 
Sistema de amortiguación del pH
Sistema de amortiguación del pHSistema de amortiguación del pH
Sistema de amortiguación del pH
 
Concepto de p h
Concepto de p hConcepto de p h
Concepto de p h
 
Clase 24. trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...
Clase 24.  trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...Clase 24.  trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...
Clase 24. trastornos ácido-base - interpretación de los trastornos respirato...
 
06 p h amortiguadores
06 p h amortiguadores06 p h amortiguadores
06 p h amortiguadores
 
Fisiología acidobásica
Fisiología acidobásicaFisiología acidobásica
Fisiología acidobásica
 
C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...
C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...
C:\Documents And Settings\Administrador\Mis Documentos\Qfb J O Su E\Ulsa\Bioq...
 
Cursillo 2 aga, interpretación clínica
Cursillo 2 aga, interpretación clínicaCursillo 2 aga, interpretación clínica
Cursillo 2 aga, interpretación clínica
 
Interpretación de trastornos ácido-base
Interpretación de trastornos ácido-baseInterpretación de trastornos ácido-base
Interpretación de trastornos ácido-base
 
Lectura de la gasometria arterial
Lectura de la gasometria arterialLectura de la gasometria arterial
Lectura de la gasometria arterial
 
Equilibrioacido basebarreiro3-08
Equilibrioacido basebarreiro3-08Equilibrioacido basebarreiro3-08
Equilibrioacido basebarreiro3-08
 
P h equilibrio ácidobase
P h equilibrio ácidobase P h equilibrio ácidobase
P h equilibrio ácidobase
 
Mal el ph sanguíneo
Mal el ph sanguíneoMal el ph sanguíneo
Mal el ph sanguíneo
 

Similar a inmunologia

Equilibrio acido basico y sus patologias.ppt
Equilibrio acido basico y sus patologias.pptEquilibrio acido basico y sus patologias.ppt
Equilibrio acido basico y sus patologias.pptMirlyRossi
 
Acidosis y alcalosis respiratoria
Acidosis y alcalosis respiratoriaAcidosis y alcalosis respiratoria
Acidosis y alcalosis respiratoriajefry barahona
 
Equilibrio ácido base.pptx
Equilibrio ácido base.pptxEquilibrio ácido base.pptx
Equilibrio ácido base.pptxMEDNA2021
 
Amortiguadores..pdf
Amortiguadores..pdfAmortiguadores..pdf
Amortiguadores..pdfIvanGmez20
 
Regulacion del equilibrio acido basico (2)
Regulacion del equilibrio acido basico (2)Regulacion del equilibrio acido basico (2)
Regulacion del equilibrio acido basico (2)NitsugaBreezy
 
Exposicion gases
Exposicion gasesExposicion gases
Exposicion gasesLAB IDEA
 
Como interpretar una gasometria.pdf
Como interpretar una gasometria.pdfComo interpretar una gasometria.pdf
Como interpretar una gasometria.pdfCarlosCerrato17
 
Equilibrio acido basico
Equilibrio acido basicoEquilibrio acido basico
Equilibrio acido basicoanycary1020
 
Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02
Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02
Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02Lizz Maldonado
 
Unidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido base
Unidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido baseUnidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido base
Unidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido baseLeonardo Hernandez
 
REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO - BASICO
REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO  - BASICOREGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO  - BASICO
REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO - BASICOErikita Maldonado
 

Similar a inmunologia (20)

Equilibrio acido basico y sus patologias.ppt
Equilibrio acido basico y sus patologias.pptEquilibrio acido basico y sus patologias.ppt
Equilibrio acido basico y sus patologias.ppt
 
Funciones de-la-sangre
Funciones de-la-sangreFunciones de-la-sangre
Funciones de-la-sangre
 
clase No 2.pptx
clase No 2.pptxclase No 2.pptx
clase No 2.pptx
 
Tema IV. Equilibrio Acido Base
Tema IV. Equilibrio Acido BaseTema IV. Equilibrio Acido Base
Tema IV. Equilibrio Acido Base
 
Acidosis y alcalosis respiratoria
Acidosis y alcalosis respiratoriaAcidosis y alcalosis respiratoria
Acidosis y alcalosis respiratoria
 
Equilibrio ácido base.pptx
Equilibrio ácido base.pptxEquilibrio ácido base.pptx
Equilibrio ácido base.pptx
 
Equilibrioacido
EquilibrioacidoEquilibrioacido
Equilibrioacido
 
Amortiguadores..pdf
Amortiguadores..pdfAmortiguadores..pdf
Amortiguadores..pdf
 
Acidosis y alcalosis
Acidosis y alcalosisAcidosis y alcalosis
Acidosis y alcalosis
 
Regulacion del equilibrio acido basico (2)
Regulacion del equilibrio acido basico (2)Regulacion del equilibrio acido basico (2)
Regulacion del equilibrio acido basico (2)
 
Exposicion gases
Exposicion gasesExposicion gases
Exposicion gases
 
Como interpretar una gasometria.pdf
Como interpretar una gasometria.pdfComo interpretar una gasometria.pdf
Como interpretar una gasometria.pdf
 
Equilibrio acido basico
Equilibrio acido basicoEquilibrio acido basico
Equilibrio acido basico
 
Regulacion del equilibrio acido
Regulacion del equilibrio acidoRegulacion del equilibrio acido
Regulacion del equilibrio acido
 
Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02
Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02
Regulaciondelequilibrioacidobasico2 130902011314-phpapp02
 
Unidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido base
Unidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido baseUnidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido base
Unidad 5 sistema urinario regulacion hormonal y equilibrio acido base
 
Gasometría normal
Gasometría normalGasometría normal
Gasometría normal
 
Buffer
BufferBuffer
Buffer
 
Bioquimica trabajo
Bioquimica trabajoBioquimica trabajo
Bioquimica trabajo
 
REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO - BASICO
REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO  - BASICOREGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO  - BASICO
REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO ÁCIDO - BASICO
 

Más de Brenda Esparza

Intervención en atención de salud.pptx
Intervención en atención de salud.pptxIntervención en atención de salud.pptx
Intervención en atención de salud.pptxBrenda Esparza
 
Control Motor somático.pptx
Control Motor somático.pptxControl Motor somático.pptx
Control Motor somático.pptxBrenda Esparza
 
Fisiologia muscular.pptx
Fisiologia muscular.pptxFisiologia muscular.pptx
Fisiologia muscular.pptxBrenda Esparza
 
Programas de impacto social.pptx
Programas de impacto social.pptxProgramas de impacto social.pptx
Programas de impacto social.pptxBrenda Esparza
 
Programas de intervención comunitaria.pptx
Programas de intervención comunitaria.pptxProgramas de intervención comunitaria.pptx
Programas de intervención comunitaria.pptxBrenda Esparza
 
Salud en la comunidad.pptx
Salud en la comunidad.pptxSalud en la comunidad.pptx
Salud en la comunidad.pptxBrenda Esparza
 
Como prevenir la desnutrición.pptx
Como prevenir la desnutrición.pptxComo prevenir la desnutrición.pptx
Como prevenir la desnutrición.pptxBrenda Esparza
 
Nuevas técnologias en neurorehabilitación.pptx
Nuevas técnologias en neurorehabilitación.pptxNuevas técnologias en neurorehabilitación.pptx
Nuevas técnologias en neurorehabilitación.pptxBrenda Esparza
 
Repaso repaso neur.pptx
Repaso repaso neur.pptxRepaso repaso neur.pptx
Repaso repaso neur.pptxBrenda Esparza
 

Más de Brenda Esparza (20)

Intervención en atención de salud.pptx
Intervención en atención de salud.pptxIntervención en atención de salud.pptx
Intervención en atención de salud.pptx
 
Control Motor somático.pptx
Control Motor somático.pptxControl Motor somático.pptx
Control Motor somático.pptx
 
Paliativos.pptx
Paliativos.pptxPaliativos.pptx
Paliativos.pptx
 
Fisiologia muscular.pptx
Fisiologia muscular.pptxFisiologia muscular.pptx
Fisiologia muscular.pptx
 
Practica 6.pptx
Practica 6.pptxPractica 6.pptx
Practica 6.pptx
 
Programas de impacto social.pptx
Programas de impacto social.pptxProgramas de impacto social.pptx
Programas de impacto social.pptx
 
Programas de intervención comunitaria.pptx
Programas de intervención comunitaria.pptxProgramas de intervención comunitaria.pptx
Programas de intervención comunitaria.pptx
 
Práctica 3.pptx
Práctica 3.pptxPráctica 3.pptx
Práctica 3.pptx
 
seminario1.pptx
seminario1.pptxseminario1.pptx
seminario1.pptx
 
Salud en la comunidad.pptx
Salud en la comunidad.pptxSalud en la comunidad.pptx
Salud en la comunidad.pptx
 
Eva.pptx
Eva.pptxEva.pptx
Eva.pptx
 
Practica 1.pptx
Practica 1.pptxPractica 1.pptx
Practica 1.pptx
 
rehabcomunitaria.pptx
rehabcomunitaria.pptxrehabcomunitaria.pptx
rehabcomunitaria.pptx
 
Como prevenir la desnutrición.pptx
Como prevenir la desnutrición.pptxComo prevenir la desnutrición.pptx
Como prevenir la desnutrición.pptx
 
Nuevas técnologias en neurorehabilitación.pptx
Nuevas técnologias en neurorehabilitación.pptxNuevas técnologias en neurorehabilitación.pptx
Nuevas técnologias en neurorehabilitación.pptx
 
Escalas.pdf
Escalas.pdfEscalas.pdf
Escalas.pdf
 
Repaso repaso neur.pptx
Repaso repaso neur.pptxRepaso repaso neur.pptx
Repaso repaso neur.pptx
 
repaso neuro .pptx
repaso neuro .pptxrepaso neuro .pptx
repaso neuro .pptx
 
Biomecánica.pptx
Biomecánica.pptxBiomecánica.pptx
Biomecánica.pptx
 
fisica del calor.ppt
fisica del calor.pptfisica del calor.ppt
fisica del calor.ppt
 

Último

Examen fisico del Recien nacido Peru.pptx
Examen fisico del Recien nacido Peru.pptxExamen fisico del Recien nacido Peru.pptx
Examen fisico del Recien nacido Peru.pptxBrandonMendivilEscan
 
Indicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptx
Indicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptxIndicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptx
Indicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptx Estefa RM9
 
PREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantes
PREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantesPREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantes
PREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantesLuzIreneBancesGuevar
 
Expresiones comportamentales de la sexualidad.ppt
Expresiones comportamentales de la sexualidad.pptExpresiones comportamentales de la sexualidad.ppt
Expresiones comportamentales de la sexualidad.pptJuanAlbertoGutierrez11
 
PARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar II
PARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar IIPARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar II
PARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar IIgeraldinagutierrez81
 
PROYECTO 3 4 5 AÑOS del nivel inicial
PROYECTO    3 4 5 AÑOS del nivel inicialPROYECTO    3 4 5 AÑOS del nivel inicial
PROYECTO 3 4 5 AÑOS del nivel inicialArtemisaReateguiCaro
 

Último (6)

Examen fisico del Recien nacido Peru.pptx
Examen fisico del Recien nacido Peru.pptxExamen fisico del Recien nacido Peru.pptx
Examen fisico del Recien nacido Peru.pptx
 
Indicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptx
Indicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptxIndicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptx
Indicaciones y contraindicaciones de la sonda vesical y sonda nasogastrica.pptx
 
PREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantes
PREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantesPREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantes
PREECLAMPSIA.pptx clave azul en gestantes
 
Expresiones comportamentales de la sexualidad.ppt
Expresiones comportamentales de la sexualidad.pptExpresiones comportamentales de la sexualidad.ppt
Expresiones comportamentales de la sexualidad.ppt
 
PARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar II
PARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar IIPARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar II
PARASITOSIS INTESTINAL en Pediatría, Enfermería y Familiar II
 
PROYECTO 3 4 5 AÑOS del nivel inicial
PROYECTO    3 4 5 AÑOS del nivel inicialPROYECTO    3 4 5 AÑOS del nivel inicial
PROYECTO 3 4 5 AÑOS del nivel inicial
 

inmunologia

  • 1. INTRODUCCION: El concepto teórico así como y la preparación practica de las disoluciones amortiguadoras (también llamadas disoluciones reguladoras, tampones o buffers) son temas fundamentales dentro de los programas de química y bioquímica que se imparten tanto en la división de Ciencias Básicas como en la División de Ciencias Biológicas y de la Salud. Sin embargo, su importancia biológica, ecológica y sicológica se discute poco. En este trabajo monográfico se pretende dar algunos ejemplos interesantes que podrían utilizarse posteriormente en el tratamiento de algunos males. Recordemos que una disolución amortiguadora tiene la característica de aminorar los cambios bruscos de pH debidos a la adición de ácidos o bases fuertes así como el que su pH no se modifica por efecto de diluciones. El amortiguador está formado por un ácido débil y su base conjugada o una base débil y su ácido conjugado; de manera tal que en las mismas diluciones coexisten un componente que reacciona ante la adición de ácidos (la base) y otro con las bases (ácido). Como ejemplos tenemos NaHCO3 - Na2CO3; H2CO3 - NaHCO3, en el primer caso el bicarbonato actúa como ácido mientras que en el segundo este actúa como base. Los reguladores de pH que tienen importancia fisiológica, en los seres humanos, son del tipo ácido débil-base conjugada. II. AMORTIGUADORES EN LA SANGRE: Soluciones amortiguadoras son aquellas soluciones cuya concentración de hidrogeniones varía muy poco al añadirles ácidos o bases fuertes. El objeto de su empleo, tanto en técnicas de laboratorio como en la finalidad funcional del plasma, es precisamente impedir o amortiguar las variaciones de pH y, por eso, suele decirse que sirven para mantener constante el pH. Los más sencillos están formados por mezclas binarias de un ácid o débil y una sal del mismo ácido con base fuerte, por ejemplo, una mezcla de ácido acético y acetato de sodio; o bien una base débil y la sal de esta base co Mejor respuesta - elegida por quien preguntó El cuerpo humano (y los sistemas biológicos en general) buscan quedarse en homeostasis (es decir, en un estado de equilibrio y condiciones constantes en el tiempo). La sangre debe mantener un pH más o menos constante, ya que de esto dependen equilibrios iónicos, reacciones ácido-base, reacciones en las células, etc.. El valor de pH de la sangre se encuentra en el rango 7,30-7,40. Solo con un cambio de 1 unidad para arriba o para abajo puede sobrevenir la muerte. Para lograr mantener un rango de pH más o menos constante y acotado, la sangre tiene una serie de mecanismos de regulación ácido-base, y por lo tanto posee las características de un sistema buffer. El mecanismo más importante de regulación es el del bicarbonato. Como producto del metabolismo se produce CO2, óxido ácido que genera H2CO3. En la sangre se encuentra disuelto bicarbonato de sodio, NaHCO3. Con el H2CO3 conforman un sistema regulador. Dependiendo de la cantidad de CO2 producido, o de otras causas de variaciones de pH, enzimas en la sangre favorecen la reacción hacia un lado u otro. En los pulmones, el H2CO3 es convertido de nuevo en CO2 para aumentar el pH de la sangre, y el CO2 es excretado como gas. También proteínas con grupos que capturen o liberen H+, en especial la hemoglobina, actúan regulando la cantidad de H+ en solución. Cuando estos mecanismos no alcanzan a amortiguar los excesos de ácido o base, se pueden excretan los grupos ácidos o básicos por la orina. Entonces, básicamente la sangre es una solución amortiguadora (buffer) que, a través de diversos sistemas reguladores, se intenta mantener en un pH adecuado para el desarrollo correcto de la vida. Estos sistemas a diferencia de las macromoléculas están formados por metabolitos de bajo peso molecular y son los sistemas de fosfato y bicarbonato. El sistema amortiguador de fosfato actúa en el citoplasma de las células y consiste de:
  • 2. H2PO4 - ↔ H+ + HPO4 2- (1) El sistema amortiguador de fosfato es más eficiente a un pH cercano a su pKa de 6.86, por lo que resiste cambios en el pH desde 5.86 hasta 7.86, por tanto, es muy efectivo para los sistemas biológicos que realizan reacciones alrededor de pH 7.0. En los mamíferos por ejemplo el pH extracelular y de la mayoría de los compartimientos citoplásmicos está en el intervalo de 6.9 a 7.4. El plasma sanguíneo es amortiguado en parte por el sistema amortiguador de bicarbonato, que consiste de ácido carbónico (H2CO3) como donador de protones y bicarbonato (HCO3-) como aceptor de protones: H2CO3 ↔ H+ + HCO3 - (2) (3) Este sistema amortiguador es más complejo que otros conjugados porque uno de sus componentes, el ácido carbónico, está formado por dióxido de Carbono disuelto (CO2(d)) y agua en una reacción reversible: CO2(d) ↔ H2CO3 (4) (5) El dióxido de Carbono en condiciones normales de presión y temperatura es un gas, por lo que la cantidad de éste que puede estar disuelto (d) en la sangre, depende del equilibrio con el que está en la fase gaseosa (CO2(g)) CO2(g) ↔ CO2(d) (6) (7) El pH del amortiguador del sistema de bicarbonato, depende de la concentración de H2CO3 y HCO3-. La concentración de H2CO3 a su vez depende de la concentración de CO2(d), la que a su vez depende de la concentración de CO2(g). Esta última se denomina como presión parcial del CO2. El pH de un amortiguador de bicarbonato expuesto a una fase gaseosa está determinado finalmente por la concentración de HCO3- en la solución y de la presión parcial de CO2(g).     32 3 1 COH HCOH K        OHdCO COH K 22 32 2       gCO dCO K 2 2 3 
  • 3. En los animales pulmonados, el sistema amortiguador de bicarbonato es un efectivo amortiguador fisiológico cerca de pH 7.4 porque el ácido carbónico disuelto en el plasma sanguíneo está en equilibrio con la gran capacidad de reserva de CO2(g) en el espacio aéreo de los pulmones. Este sistema amortiguador involucra tres equilibrios reversibles entre el CO2 gaseoso en los pulmones y el bicarbonato en el plasma sanguíneo: Fase acuosa (sangre en los capilares) H+ + HCO3- reacción 1 H2CO3 H2O H2O reacción 2 CO2(d) reacción 3 CO2(g) Fase gaseosa (espacio aéreo en los pulmones) Figura: representación de los equilibrios de pH que suceden en la sangre. Cuando los protones (generados por ejemplo por la acumulación de ácido láctico, debido al trabajo del músculo en el ejercicio continuo), son agregados a la sangre y ésta pasa por los diversos tejidos del cuerpo, la reacción 1 procede hacia el equilibrio y, por tanto, se incrementa la concentración de ácido carbónico. Lo anterior incrementa la concentración de CO2(d) en el plasma sanguíneo (reacción 2) y se incrementa la presión de CO2(g) en el espacio aéreo de los pulmones (reacción 3); el exceso de CO2 es exhalado. Por el contrario, cuando el pH es disminuido, por ejemplo al producirse amoniaco en el catabolismo, ocurre el evento opuesto. La velocidad de respiración, que es la velocidad de inhalar aire y exhalar CO2, puede ajustar rápidamente este equilibrio para mantener constante el pH de la sangre.
  • 4. ¿Cómo se diagnostica el asma? Su médico de atención primaria lediagnosticará el asma con base en sus antecedentesmédicosy familiares, el examen médico y losresultadosde unas pruebas. El médico determinará ademásla gravedad del asma, esdecir, si esintermitente,leve,moderadao grave. De la gravedad dependerá el tratamiento que usted debe iniciar. Es posible que tengaque ver a un especialista de asma si:  Necesita pruebasespecialespara diagnosticar el asma.  Ha tenido un ataquede asma que pudo haber sido mortal.  Necesita másde un tipo de medicina o dosismásaltasde la medicinapara controlar el asma, o en general se le dificulta controlar bien el asma  Está pensando en recibir tratamientoscontra lasalergias. Antecedentes médicos y familiares El médico puede preguntarle sobre sus antecedentesfamiliaresde asma y alergias. También puedepreguntarle si tienesíntomas de asma y cuándo y con qué frecuencia se presentan. Dígale si sus síntomasparecen presentarse solo durante ciertasépocasdel año o en ciertoslugares, o si empeoran por la noche. Es posible que el médicoquiera saber qué factoresparecen desencadenar sus síntomaso empeorarlos. Si desea másinformación sobre posibles desencadenantesdel asma, consultela sección"¿Cuálesson lossignos y síntomasdel asma?" El médico puede preguntarle si tieneproblemasde salud relacionadosque puedan interferir con el control del asma. Estospro blemaspueden consistir en congestión nasal, sinusitis, enfermedadpor reflujo, estréspsicológico y apnea del sueño. Examen médico El médico leauscultaráel pecho para oír sussonidos respiratoriosy buscar indiciosde asma o alergias. Entre estossignos están lassibilancias, la congestión nasal o la inflamaciónde lasvíasrespiratoriasnasales, así como losproblemasalérgicosde la piel, talescomo el eccem a. Tenga en cuentaque usted puedetener asma aunqueno tengaestossignosel día en que el médico loexamine. Pruebas diagnósticas Prueba de función pulmonar El médico usará una prueba llamada espirometría para ver cómo están funcionando sus pulmones. Esta prueba mide cuánto aire puede entrar y sacar de los pulmones. También mide qué tan rápidamente puede sacar el aire de los pulmones. El médico también puede darle una medicina y luego hacerle de nuevo la prueba para ver si los resultados han mejorado. Si los resultados iniciales eran inferiores a los normales y mejoraron con la medicina, y si su historia clínica muestra características de síntomas de asma, es probable que el diagnóstico sea asma. Otras pruebas
  • 5. El médico puede recomendarle otras pruebas si necesita más información para llegar al diagnóstico. Estas pruebas son:  Pruebas de detección de alergias, para averiguar si hay alérgenos que lo afecten.  Una prueba para medir qué tan sensibles son sus vías respiratorias. Esto se conoce como prueba de provocación bronquial. Mediante espirometría, esta prueba mide repetidamente el funcionamiento de sus pulmones durante la actividad física o después de recibir dosis crecientes de aire frío o de inhalar una sustancia química especial.  Una prueba que revela si usted tiene otra enfermedad que tiene los mismos síntomas del asma, como la enfermedad por reflujo, la disfunción de las cuerdas vocales o la apnea del sueño.  Una radiografía de tórax o un electrocardiograma (ECG). Estas pruebas servirán para averiguar si un objeto extraño o alguna otra enfermedad está causando los síntomas. Cómo se diagnostica el asma en niños pequeños La mayoría de losniñosque sufren asma presentan losprimerossíntomasantesde los5 años. Sin embargo, el asma puedeser d ifícil de diagnosticar en niñospequeños(menoresde 5 años). A veces es difícil determinar si un niño tieneasma o alguna otra enfermedad infantil. Esto se debe a que lossíntomasdel asma también se presentan en otras enfermedades. Además, en muchosniñospequeñosque tienensibilanciascuando se resfrían o tienen infeccionesrespiratorias, el asma desapa recedespuésde los6 años. Un niño puedetener sibilanciasporque tiene víasrespiratoriaspequeñasque se estrechan másdurante losresfriadoso las in feccionesrespiratorias. Las vías respiratoriascrecen a medida queel niño crece, de modoque cuandoeste se resfría ya no prese nta sibilancias. Un niño pequeñoque presentasibilanciascon frecuenciacuando está resfriado o tiene infeccionesrespiratoriastienemáspro babilidadesde sufrir asma si:  Uno de los padreso ambostienen asma.  El niño presenta indiciosde alergias, entre ellasla enfermedad alérgicade la piel conocidacomoeccema.  El niño tienereaccionesalérgicasa distintostiposde polen o a otrosalérgenosque se transportan por el aire.  El niño presenta sibilanciascuando no tieneun resfriado ni ninguna otra infección. La forma mássegura de diagnosticar el asma esrealizar unapruebadel funcionamientode lospulmones, revisar losantecedent esmédicosy hacer un examen médico.Sin embargo, lapruebapara el funcionamientode lospulmonesesdifícil de hacer en niñosmenoresde 5 años. Por eso los médicos deben basarse en losantecedentesmédicosdel niño, lossignosy síntomas, y el examen médicopara hacer el diagnóstico. Los médicostambién pueden ensayar medicinaspara el asma duranteun lapso de entre 4 y 6 semanaspara ver qué tan bien responde el niño. CRITERIOSPARA EL DIAGNOSTICODEASMA
  • 6. Autores: Autor: Dra. JavieraLenizResidenteMedicinaFamiliarPUC Editor:Dra. Solange RiveraDocente MedicinaFamiliarPUC INTRODUCCIÓN El asma esuna enfermedadinflamatoriacrónicade lavía aérea,que generadisminuciónenlacalidadde viday mortalidad.Suprevalenciaenel mundohaidoenaumentolosúltimosaños. SegúnlaEncuestaNacional de Salud2003 (1),la prevalenciade síntomassugerentesde asmacomodespertarcon una crisisde disnea,esde un12%, siendomayorenmujeresque enhombres. Segúnel reporte internacional del "GlobalInitiative forAsthma"(2),Chile tiene unaprevalenciade asmaclínicade un 5,1%, y EstadosUnidos> 10%. La letalidaddelasmaenChile esde un3,5 x 100.000 asmáticos,siendounade las tasas más bajasenel mundo. El asma enChile ocupael sextolugarcomoenfermedadconmayornúmerode añosperdidospordiscapacidad(3),lo que hablade que el asmaproduce un importante deterioroenlacalidadde vidade laspersonas. ¿Cómohacemosel diagnósticode asma? El diagnósticode asmaesprincipalmente clínico,e involucrafactoresgenéticospredisponentes,síntomasclínicosy medicionesobjetivasde lafunciónpulmonar(4).Loscriteriosdiagnósticossugeridosporlasguíasclínicas internacionalesse muestranenlatablaNº1 (4,5).En latabla Nº 2 se exponenlosdiagnósticosdiferencialesque debendescartarse paralosadultos. Asmay síntomas Un estudio(6),enque se lesrealizóuncuestionarioapacientesasmáticosyotrossanos,mostróque lossíntomas que más se asociabanal diagnósticode asmafueronel habertenidoalgunavezunataque de dificultadpararespirar enreposo,con unLR (+) de 6,1 yun LR (-) de 0,27; y el haberdespertadoalgunavezconunacrisisde sibilancias,con un LR (+) de 2,7 y un LR (-) de 0,49. Asmay Test diagnósticos
  • 7. En el mismoestudioanterior(6),el testdiagnósticomássensible parael diagnósticode asmafue el test de metacolina,conunasensibilidadde 96%,una especificidadde 78%,unLR (+) de 4,5, y un LR (-) de 0,04; y los mas específicos:lavariabilidaddiariaenel PEF,con unasensibilidadde 61%,unaespecificidadde 81%,unLR (+) de 3,6, y un LR (-) de 0,4; y la reversibilidaddel VEF1postbroncodilatadorenlaespirometría,conuna sensibilidadde 31%, una especificidadde 95%,unLR (+) de 6,3, y unLR (-) de 0,72. En otro estudiorealizadoenEEUUde similarescaracterísticas(7),el testde metacolinaresultóserel massensible y específicoparael diagnósticode asma,conun LR (+) de 9,1, y un LR (-) de 0,1. Estos hallazgosdebenserinterpretadosconcautela,yaque enambosestudiosladefiniciónde paciente asmáticose realizóapartir de un conjuntoentre lossíntomasy lapresenciade hiper-reactividadbronquial definidaopor untest de metacolina+,o por una espirometríaconreversibilidadpostbroncodilatador,porloque el testevaluadoera parte tambiéndel goldstandardypodría sobre estimarel rendimientode estostestdiagnósticos. Conclusiones Es difícil interpretarlosestudiosconrespectoadiagnósticode asma,porque lostestdiagnósticosylossíntomas estánincluidosenel goldstandard.Sinembargo,podemosdecirque existen algunossíntomasque sonmás sensiblesparael diagnósticode asmacomoel habertenidoalgunavezunataque de dificultadpararespiraren reposo,yel haberdespertadoalgunavezconun ataque de sibilancias. Podríamosconcluirtambién,que el testde metacolina(+) seríauno de lostestmás sensiblesparadetectarasma,y que este mismoexamen(-) descartaríacon bastante probabilidadel diagnósticode asma. Tabla Nº 1: Criteriosdiagnósticosde asma Tabla Nº 2: Diagnósticosdiferencialesdel asma enadultos
  • 8. REFERENCIAS 1 ResultadosIEncuestade Salud,Chile 2003. Gobiernode Chile,Ministeriode Salud. 2 Masoli M, FabianD, Holt SH, BeasleyR.Global Burdenof AsthmaReport.Medical ResearchInstituteof New Zealand.Universityof Southamplton,UnitedKingdom. 3 ConchaM, AguileraX,SalasJ.EstudioCarga de EnfermedadenChile. Ministeriosde Salud,Republicade Chile. Marzo 1996. 4 MintzM. AsthmaUpdate:Part I. Diagnosis,Monitoring,andPreventionof DiseaseProgression.AmFam Physician 2004;70:893-8. 5 National AsthmaEducationandPreventionProgram.Guidelinesforthe diagnosisandmanagementof asthma: expertpanel report2.Bethesda,Md.:U.S. Departmentof HealthandHuman Services,PublicHealthService,National Institutesof Health,National Heart,Lung, and BloodInstitute,1997; NIHpublicationno.97-4051. 6 Yurdakul A,DursunB, CanbakanS, CakalogluA,CapanN. The Assessmentof Validityof DifferentAsthma DiagnósticToolsinAdults.Journal of Asthma.2005,42: 843-846. 7 J.Wardlaw andIan D. PavordCameronJ. Hunter,ChristopherE.Brightling,GerritWoltmann,Andrew.A Comparisonof the Validityof DifferentDiagnosticTestsinAdultsWithAsthma. Chest2002;121;1051-1057
  • 9. http://www.inmunologiaenlinea.es/index.php?option=com_content&view=article&id=52%3Aintroduccion La integridad biológica de los individuos tiene que ser permanentemente defendida frente a posibles agresiones externas, sobre todo de microbios patógenos. Para ello cada organismo disponen de barreras naturales de aislamiento, como son la piel y las mucosas y de un sistema inmunológico, que está precisamente especializado en identificar y destruir todo lo extraño e incluso aquello interno que se deteriora (Figura: Sistema inmune). La inmunología es la ciencia que estudia los procesos moleculares y celulares propios del sistema inmune de defensa. Este se ubica en los órganos linfoides entre los que destacan el timo, la médula ósea, el bazo, los ganglios linfáticos y tejidos linfoides asociados a mucosas. En estos órganos es donde se agrupan las células inmunocompetentes, entre las que destacan los linfocitos, monocitos, células dendríticas, entre otras. A su vez las células inmunocompetentes interactúan entre si y con las sustancias extraña (antígenos)a través de múltiples moléculas, entre las que destacan las inmunoglobulinas (anticuerpos), citocinas, sistema de complemento, moléculas de histocompatibilidad y de adherencia, etc (Figura: Principales componentes del sistema inmune) (Figura: Principales componentes del sistema inmune). La defensa del organisno se articula a través de la respuesta inmune que es la manera de responder ante agresiones tanto externas como internas. Esta respuesta utiliza diferentes maneras de ejecutarse, pero sustancialmente se hace a través de la respuesta innata y la respuesta adaptativa, que aunque distintas, actúan funcionalmente coordinadas e integradas (Figura: Tipos de respuesta inmune). Concepto de lo propio y extraño El primer gran objetivo del sistema inmune es el reconocimiento de sí mismo y la identificación selectiva de lo extraño al objeto de neutralizarlo. Sin embargo, la estrategia de defensa utilizada por el “sistema inmune” no parece ser rígida; sino adaptable y flexible. En unas circunstancias, ciertas bacterias son identificadas como extrañas y destruidas, y en otras el sistema inmune decide que puede convivir con ellas e incluso utilizar, por ejemplo, las vitaminas que producen en beneficio propio. ¿Qué es lo propio?
  • 10. Los conocimientos actuales indican que cada individuo entiende por propio todos aquellos componentes naturales presentes en sí mismo y que el sistema inmune del feto, aunque inmaduro comienza a identificar con precisión. Sin embargo no resulta tan sencillo entender cómo el sistema inmune, ya desde el seno materno, comienza a diferenciar los componentes propios de los que no lo son. Todo ello a pesar de la compleja estructura individual compuesta de miles de millones de moléculas y de células. Un sistema inmune que además no “nace” con el nuevo individuo, sino que va progresivamente madurando a través de nuevas experiencias durante toda la vida. ¿Qué es lo extraño? Se entiende por extraño todo aquello que no haya sido reconocido adecuadamente por el sistema inmune durante el desarrollo fetal o en las primeras semanas de vida. Estos componentes biológicos o sustancias extrañas se denominan antígenos y pueden formar parte de los miles de microorganismos como bacterias, virus, parásitos y hongos que tanto abundan en la naturaleza. Iincluso actunr como antígenos un tejido u órgano cuando se trasplanta de un individuo a otro. En este sentido, todas las sustancias que tienen la capacidad de estimular al sistema inmune y generar una respuesta inmune, se conocen como antígenos. Sabemos que prácticamente cualquier tipo de molécula biológica, incluyendo lípidos, hormonas, carbohidratos complejos, fosfolípidos, ácidos nucleicos y proteínas pueden actuar como antígenos. Las partes del antígeno que actúan induciendo la formación de anticuerpos se conocen como grupo determinante, tambien se coonoce como epítopo (Figura: Ag-Ac). Es conocido que la mayoría de los antígenos poseen múltiples epítopos, con lo que pueden unir múltiples los anticuerpos que se pueden unir a ellos a la vez. Barreras naturales de defensa Las barreras naturales, son esencialmente la piel y las mucosas que no solamente actúan aislando al individuo del exterior sino que también poseen capacidad bactericida y elementos promotores de la inflamación. Ello se debe a la presencia en estos tejidos de moléculas, factores y células con funciones defensivas. veamos brevemente estos comnets:
  • 11. La piel que representa casi el 20 % del peso corporal, consta de tres capas con funciones bien diferenciadas (Figura: Piel). Así en la epidermis, que es la más superficial y donde abundan los queratocitos, importantes por su capacidad de producción de linfocinas proinflamatorias, y las células de Langerhans, con poseen gran capacidad transportadora y presentadora de antígenos. En la dermis y la epidermis, que poseen una importante red de vasos linfáticos y sanguíneos y donde se encuentran células con funciones inmunonomoduladoras. Las mucosas, con una extensión, por ejmplo la pulmonar de más de 500 m2 , actúan como puesto fronterizo entre el interior y exterior de la cavidad ocular, oral, vaginal, intestinal, pulmonar, etc., Además posee diferentes componentes con aciones tanto microbicidas como microbiostáticos de suma importancia. Efectivamente, las mucosas según su localización posee adicionalmente la capacidad de producir sustancias protectoras como es el moco que las reviste, lisozima, defensinas, aglutininas, histamina e incluso ciertas citocinas y quimiocinas. Respuesta inmunológica La defensa del organismo se articula a través de la respuesta inmune que es la primera en hacer frente a agresiones tanto externas como internas. Esta respuesta se ejecuta de diferentes maneras, pero sustancialmente de dos maneras diferents como son la espuesta innata y la respuesta adaptativa, que aunque distintas, actúan funcionalmente coordinadas e integradas (Figura: Tipos de respuesta inmune). Respuesta innata La respuesta inmune innata actua de manera inmediata, como primera línea de defensa inmune, frente a una gran variaedad de estímulos. No requiere de un aprendizaje previo y en ella intervienen diversas moléculas tales como el complemento, citocinas así como un conjunto de células, entre las que destacan monocitos, células dendríticas y céulas NK. La respuesta innata forma parte de los mecanismos inespecíficos de defensa y representa el primer sistema defensivo del organismo y es de especial significación en la protección del mismo ante infecciones, ya sean de tipo bacteriano o viral en la misma puerta de entrada de la piel y mucosas. Entre las moléculas y factores que intervienen en la respuesta inmune innata se encuentran: las ciocinas, principalmente de los tipos IL-1, 6. 7 y 15 qe con sus acciones moduladoras influyen en los inflamatorios; las quimiocinas como son la IL-8 y el RANTES que intervienen atrayendo nuevas células al foco inflamatorio y el complemento, que como se sabe se encuentra preformado en cada individuo, puede intervenir en los procesos de destrucción de microorganismos con una gran eficacia al poseer una acción directa destructiva sobre los mismos o ser inductor de su destrucción por células fagocíticas. A su vez dentro de las células de la respuesta inmune innata, muchas de ellas presentes en la piel y mucosas destacan los fibroblastos, las células dendríticas, monocitos, neutrófilos, macrófagos y células NK. Estas células, se caracterizan por su capacidad para actuar de manera inmediata sin requerir de un aprendizaje previo siempre que cualquier patógeno sobrepase las barreras naturales. Esto es por ejemplo lo que ocurre, tras una herida de
  • 12. piel como consecuencia de una caída en la que se puede producir una entrada de microorganismos patógenos o la llegada de gérmenes a las mucosas de los pulmones (Figura: Inflamación local). Cuando se produce una invasión local de microorganismos o incluso un trauma mecánico de otra naturaleza se activan una serie de componentes de la respuesta innata a nivel local produciendo lo que se conoce como inflamación. El proceso inflamatorio es como la síntesis de todas las actuaciones de la inmunidad innata a nivel de un foco de infección. En la inflamación se ponen en marcha elementos que directamente interfieren con el invasor y además se generan señales encaminadas a atraer nuevas células al foco al objeto de contribuir de manera más eficiente a la destrucción del invasor. Entre los mecanismos directos de lisis en la respuesta inmune innata, pueden intervenir las células NK por su acción citotóxica, pero son las células con capacidad fagocítica las que desempeñan un papel más decisivo en la eliminación del microorganismo patógeno. La fagocitosis se lleva a cabo en varias fases, aproximación, fagocitosis y lisis (Figura: Fagocitosis). Es importante realzar que este proceso de fagocitosis puede iniciarse cuando el fagocito reconoce de alguna manera al microorganismo. En este sentido hay dos vías de suma importancia, una es la participación del complemento, debido a los fagocitos poseen receptores del complemento y la otra es mediante diversos tipos de receptores presentes en los fagocitos y que tienen la capacidad de reconocer estructuras presentes en la mayoría de las bacterias y muchos virus y que se conocen como receptores tipo Toll (TLR). Probablemente la fagocitosis es el principal elemento que actúa en este tipo de respuesta. En resumen, las principales características de la respuesta inmune innata son: la de ser la segunda línea de defensa, despeus de lapiel y mucosas, frente a invasiones externas; actúa de manera inmediata al inicio de la agresión; intervienir receptores fijos y no sujetos a la distribución clonal de los mismos y la de poder reconocer una amplia variabilidad de patógenos. Los mecanismos de defensa innata aportan un buen sistema de protección. Sin embargo, en muchas ocasiones no son suficientes para defender eficazmente al organismo, pero por fortuna, éste dispone de la respuesta inmune adaptativa que puede actuar reforzando a la rspuesta innata o supliendola en cso de que ésta falle eliminando a los patógenos. Respuesta inmune adaptativa Este tipo de respuesta representa una tercera línea de defensa y se caracteriza por desarrollarse y específicamente frente a las sustancias extrañas que la han inducido. Generalmente estas sutancias, son aquellas que no han sido previamente eliminadas por la respuesta innata. Los linfocitos que participan en esta respuesta son de dos tipos: linfocitos y linfocitos B, de ahi que existan dos modalidades de respeusta adaptatativa, de tipo celular y de tipo humoral. En la primera intervienen los linfociots T prioritariamtne y en la segunda los linfocitos B, auqnue ambos tipos de respuestas se complementen e interactuan (Figura: Activación linfocitos).
  • 13. Respuesta inmune celular La respuesta inmune celular cubre una importante función como mecanismo inmunológico de defensa, actuando frente a virus, así como evitando la aparición y desarrollo de células tumorales. En ella participan los linfocitos T que pueden ser tanto de tipo colaborador (Th) como citotóxico (Tc). Los linfocitos T, utiliza sus receptores T (TCR) para reconocer los antígenos deben ser debidamente presentado. Esta función presentadora la realizan las células presentadoras de antígeno (APC) que exponen sus determinantes antigénicos (péptidos) junto con las moléculas de histocompatibilidad (HLA) (Figura: Respuesta celular y humoral). Ademas las células APC, tienen la propiedad de transportar el antígeno desde el foco inflamatorio a los ganglios linfáticos regionales donde se encuentran mayoritariamente con las células T. Las otras moleculas inte rvinientes, las moléculas HLA, tieene, ademas de la función de presentar el antígeno a los linfocitos T, la de participar en el proceso de maduración de los mismos en el timo. Estas moléculas HLA son glicoproteínas presentes en las membranas de la mayoría las células nucleadas y son esencialmente de dos tipos, tipo I y tipo II. Para que la activación antigénica se lleve a cabo se requiere que se acerquen e interacciones las células presentadoras de Ags y linfocitos T respondedores. Este fenómeno se lleva a cabo por las moléculas de adhesión que son un grupo heterogéneo de sustancias que se encuentran en la superficie tanto de células presentadoras como respondedoras (Figura: Moléculas HLA). Los linfocitos Th y Tc se diferencian por el origen de los antígenos que reconocen. Los linfocitos Tc reconocen a los antígenos presentados en superficie por moléculas HLA de clase I, mientras que los linfocitos Th interaccionan con el antígeno en el contexto de moléculas HLA de clase II. En ambos tiene que intervenir el TCR para inicar el procso de activación (Figura: Activación Th y Tc). Despues en consecuencia se desencadena una cascada de reacciones bioquímicas, segundos mensajeros, en el citoplasma de la célula T, dando así lugar al proceso de activación, proliferación y diferenciación celular. Respuesta inmune humoral La ausencia de este tipo de respuesta deja al individuo tan indefenso frente a toda clase de gérmenes patógenos y otras agresiones, que es incompatible con la vida si no se instaura a tiempo un tratamiento adecuado. En ésta intervienen, como pieza central, los linfocitos B, que como se ha dicho anteriormente reconocen al antígeno a través de las inmunoglobulinas presentes en su membrana. Sin embargo este
  • 14. estímulo no es suficiente para que se inicie y desarrolle la respuesta inmune humoral. Para ello es necesario que los linfocitos B, además reciban ayuda de citocinas producidas por los linfocitos T colaboradores (Figura: Respuesta celular y humoral). Sólo cuando confluyen estos estímulos, el antigénico y el mediado por las citocinas, se produce la activación, proliferación y diferenciación de los linfocitos B hasta la formación de células memoria y células plasmáticas productoras de Igs, que serán el elemento efector final de este tipo de respuesta. En la figura (Figura: Respuesta innata y adaptativa) se muestra una viisión general de la respuesta inmune tanto innata como adaptativa en donde se indica los principales componentes celulares que participan en cada una de ellas. Características de la respuesta inmune adaptativa La respuesta inmune adaptativa posee la cualidad de reconocer específicamente a los antígenos, ser de carácter clonal, desarrollar memoria y ser autorregulable. Veamos con más detalle estas características. Hoy sabemos que exiten tantos tipos de linfocitos como posibilidades de poseer receptores distinto s, lo que representa que, cada uno de nosotros, tenemos millones de linfocitos distintos. Especificidad. Se sabe que cada uno de los peptidos que componen a cada uno de los antígenos son reconocicos específicamsnte por un solo tipo de recptor ya sea inmunoglobulinas en el caso de los linfocitos B o el TCR en caso de los linfociots T. Clonalidad. No todos los linfocitos se activan con todos los antígenos (peptidos) exitentes. Cada tipo de Ag activa sólo a aquellos linfocitos (clonos) que poseen el receptor concreto que lo reconcoen. Tanto la especificidad como la clonalidad de la respuesta inmune fueron originariamente descritos por Burnet, de ahi que este fenómeno se conocies después como la teoría de selección clonal de Burnet (Figura Selección clonal). Memoria inmunológica. La repuesta adaptativa mantiene memoria de los estímulos recibidos. Esto se debe a la permanencia de linfocitos sensibilizados de larga vida después de un estímulo antigénico. Estas células, conocidos como linfocitos memoria, hacen que respuesta inmune si el mismo antígeno penetra por segunda que son distintas cualitativa y cuantitativaemnte. Por esto hablemos de dos tipos de respeustas, respeusta la primaria y respeusta secudnaria. Cuando por primera vez un antígeno se pone en contacto con el organismo, se produce una respuesta inmune que se denomina respuesta primaria. Por el contrario, cuando al cabo de un tiempo el mismo antígeno vuelve a activar al sistema inmune, se produce una respuesta que denominamos respu esta secundaria que es mas duradera, rápida y eficiente que la respeusta primaria(Figura: RI primaria y secundaria). Ambas respuestas son, cualitativa y cuantitativamente, diferentes (Figura: RI primaria y secundaria). Estas característica, son el fundaemnto de las vacunas. Autorregulación. La respuesta inmune dispone de mecanismos internos de control, de tal forma que la intensidad de la respuesta se regula por acción de diversas elementos entre las que destacan las inmunoglobulinas, citocinas y células T reguladoras. Tambiren se autoregula el final de los procesos desencadenados como consecuencia de Ag, en cuyo caso, una vez eliminado dicho antigeno y desaparecida la causa, aparecen órdenes de bloque de la respuesta inmune. las citocinas, que son sustancias producidas mayoritariamnte por linfocitos , tiene, como decimos la capacidad de intervenir regulando de la respuesta inmune. Sabemos que actúan como señal complementaria facilitando la activación, proliferación y diferenciación de los linfocitos y en general de todas las células implicadas en la respuesta inmune (Figura: Citocinas y respuesta inmune). Aportaciones de la Inmunología
  • 15. La Inmunología ha contribuido de forma notoria al mantenimiiento de la salud y lucha frente a la enfermedades, primero por aportaciones sobre bases empíricas y después sobre fundamentos sólidos. Todo ello como fruto del esfuerzo desplegado en el estudio de los mecanismos de accióndel sistema inmune. En la priemra etapa, fase empírica, que podemos considerar anterior al comienzo del presente siglo XX, la inmunología ofreció la solución a uno de los grandes problemas que ha azotado a la humanidad, las pandemias. Ello fue posible gracias a Jenner quien a finales del siglo XVIII y a Pasteur quien a su vez a finales del siglo XIX, consiguieron elaborar las vacunas de la viruela y de la rabia respectivamente. Posteriormente se desarrollarían, entre otras, las vacunas antitifoidea (1898), anticólera (1892) y antidiftérica (1913), etc. A partir del siglo XX, en lo que podríamos denominar fase científica, y debido a un mejor conocimiento de las bases biológicas y celulares del sistema inmune, la inmunología se ha desarrollado ampliamente. Esto ha hecho que sea una de las ciencias que más ha evolucionado en los últimos años. Al principio los aspectos inmunológicos conocidos aparecían, en el contexto de la Microbiología, como el sistema capaz de defender al organismo frente a las infecciones. Desde entonces, los continuos avances en el conocimiento de los mecanismos implicados en la respuesta inmune han dotado a esta disciplina de un sólido cuerpo de conocimientos. A este desarrollo han contribuido de manera especial la puesta a punto de técnicas modernas, tales como los cultivos celulares, obtención de líneas de células e híbridos celulares, posibilidad de obtener animales transgénicos, anticuerpos monoclonales, disponibilidad de las técnicas de biología molecular tales como clonaje de genes, técnica de PCR y la microscopía electrónica. En consecuencia, hoy día la Inmunología posee su propia contextura interna y puede ser firmemente considerada como ciencia independiente al tiempo que hace posible el desarrollo de otras áreas gracias a la aplicación de reactivos y técnicas puramente inmunológicas, adquiriendo así una amplia proyección en Medicina, Veterinaria, Biología, Bioquímica, Agronomía y Farmacia. Podemos decir que la Inmunología ha influido en las siguientes áreas: Enfermedades infecciosas haciendo posible la prevención de gran número enfermedades infecciosas mediante un progresivo y espectacular perfeccionamiento de las técnicas de vacunoterapia durante los dos últimos siglos. Es de destacar a modo de ejemplo el descenso drástico que se observan en las tasas de morbilidad declaradas por ejemplo por casusa de la poliomielitis, sarampión, etc o el hecho de que la viruela haya sido completamente erradicada. Transfusiones sanguíneas: La Inmunología hizo posible el descubrimiento de los grupos sanguíneos y los anticuerpos séricos frente a los mismos, gracias a lo cual se pueden realizar las transfusiones sanguíneas sin riesgo para las personas que las necesitan. Trasplantes de órganos sólidos y de médula. Esto ha sido posible al conseguirse la posibilidad de evitar el rechazo de muchos de los órganos trasplantados. Además del perfeccionamiento de las técnicas quirúrgicas, los trasplantes son posible al descubrimiento de los antígenos de histocompatibilidad como responsables del rechazo y a un mejor conocimiento de los mecanismos inmunológicos responsables del rechazo gracias al uso en la actualidad de modernas terapias inmunosupresoras. Oncología. En donde la inmunología ha permitido un mejor conocimiento de la interrelación célula cancerosa-huésped. Estos conocimientos ya comienzan a repercutir en una mayor supervivencia de muchos pacientes con cancer y existen fundadas esperanzas de que en un futuro inmediato la inmunología pueda contribuir aún más ofreciendo nuevas vías de solución a esta enfermedad. El descubrimiento reciente, por un lado, de oncogenes responsables de la malignización celular, de los mediadores químicos de la respuesta inmune y la posibilidad del uso de anticuerpos monoclonales en el tratamiento de muchos tumores ofrecen una amplia esperanza en la terapia de muchos cánceres y de sus metástasis. Métodos analíticos. Una gran variedad de métodos analíticos de gran precisión, sensibilidad y utilidad se han desarrollado gracias a los conocimientos inmunológicos. Entre estas técnicas se pueden destacar la
  • 16. inmunoelectroforesis, radioinmunoensayo, hemaglutinación, etc. Hoy se puede considerar que, por ejemplo, la endocrinología moderna se ha podido desarrollar gracias a la aparición de un método que usando Acs, el radioinmunoensayo, capaz de medir los niveles de las distintas hormonas a pesar de encontrarse en muy bajos nivels. Biotecnología, industria y farmacia. el expectacular avances en estas áreas está siendo realmente posible gracias al extraordinario grado de cooperación existente entre los inmunólogos y científicos dedicados a la bioquímica, biología molecular, genética y farmacia. Muchos de los métodfos, por ejemplo la tecnología del DNA recombinante, hibridaciones celulares, etc., están permitiendo la obtención de manera industrial, de sustancias y factores de gran interés farmacológico, entre los que podemos destacar, como más sobresaliente, los anticuerpos monoclonales (AcMo). Además la inmunología ha contribuido a la solución de otros muchos problemas. Citemos, por ejemplo, la prevención de la eritroblastosis fetal en casos de incompatibilidad Rh entre la madre y el feto o las nuevas técnicas de análissi del HLA en la Medicina Legal en los estudios de paterbidad. Descifrando de las alteracioens del sistema inmune. Desde la Inmunología se ha venido estudiando el funcionamiento del propio sitema inmune, lo que ha permitido descubrir sus fallos y como ésto pueden en muchos casos ser causa de enfermedades. Esto se evidencia en muchas situaciones: Una de ellas es por ejemplo en lo que ocurre cuando el individuo reacciona de forma exacerbada frente a sustancias que en principio son inocuas, como es el polen de plantas, en cuyo caso aparecen reacciones de hipersensibilidad como las alérgicas y el asma, que cada vez son más frecuentes en la población. Otra es cuando se llega a concoer que el sistema inmune es incapaz de actuar o lo hace de manera defectuosa. En este caso se habla de las enfermedades por inmunodeficencia (inmunodefiocinecias). En este caso el idnividuo se hace muy vulnerable a infecciones de todo tipo. Otrass veces las células encargadas de la defensa inmune, comienzan a proliferar en grandes cantidades, llegando a producir auténticos cánceres de células libres como son las leucemias, que incluso en tan sólo meses pueden terminar con la vida de qienes las padecen. Por razones todavía no muy bien entendidas, el sistema inmune no reconoce como propio los componentes del propio cuerpo donde asienta. En este caso se ocasionan trata de destruirlo por considerarlo extraño y ocasiona las enfermedades por autoinmunidad, en las que se lesionan los propios tejidos causando graves trastornos que pueden incluso llevar a la muerte del individuo. Esto es por ejemplo lo que ocurre en la esclerosis múltiple, la artritis reumatoide, la diabetes tipo 1, etc., en las que el sistema inmune trata de destruir la mielina, articulaciones o las células beta del páncreas respectivamente. La inmunología es pus una ciencia que actualmente se encuentra en pleno desarrollo, por lo que es de suponer que en el futuro siga aportando nuevos conocimientos para la solución de muchos de los problemas que tiene planteado la medicina y biología. ¿Cuáles son los desafíos futuros de la Inmunología? El reto futuro de la inmunología es la supresión de enfermedades infecciosas a escala global. Este objetivo figura en la agenda de la inmunología y para ello se requiere de un esfuerzo importante, sobre todo potenciando programas de vacunación. Esto es esencial en el caso de la gripe aviar, SIDA y malaria frente a cuyas infecciones no se dispone de vacunas.
  • 17. Todas estas infecciones están causando numerosas muertes y en consecuencia son un problema serio y preocupante para la inmunología. En unos casos, la dificultad se debe a la aparición de mutantes de los microbios que les permite escapar a la respuesta inmune del individuo. Una vez que el sistema inmune ha aprendido a luchar contra el patógeno, éste cambia y ya no le sirve de nada el aprendizaje y tiene que comenzar de nuevo a estructurar una nueva estragia de defensa. En otros casos se debe a la aparición de resistencias de los patógenos a los medicamentos, que toman normalmente para curarse, en cuyo caso el medicamento en uso no ejerce el efecto deseado y hay que encontrr nuevos productos cpntra esos microbios resistentes, lo cual no siempre es posible. En el caso de la gripe aviar el panorama es preocupante debido a que es capaz de infectar a seres humanos desde los animales y aunque afortunadamente no pasa de unas personas a otras con facilidd, sí existe inquietud de que pueda combinarse con el virus de la gripe humana. De ese modo podría hacerlo y dar lugar a pandemias imprevistas. No se puede olvidar que la gripe ocurrida en 1918 mató más de 40 millones de personas. Otro de los objetivos de la inmunología del siglo XXI se centra en prevenir las alergias. Los investigadores están mirando actualmente la posibilidad de desarrollar vacunas contra la mayoría de alergias. Por ejemplo, identificando las proteínas del polen o los cacahuetes que son las responsables de causar alergia, y se podría inyectar a modo de vacunas a muy bajas dosis. Aunque es importante señalar que este caso sería una vacuna que enseñaría al sistema inmune a "no responder" en vez de a "responder" como las vacunas utilizadas hasta ahora contra las enfermedades infecciosas. Encontrar mejores remedios para las enfermedades autoinmunes, figura también entre los programas destacados de trabajo. En esta área se esperan nuevos inmunomoduladores de gran capacidad de acción, por ejemplo en la artritis reumatoide y otras enfermedades de tipo autoinmune. También se está trabajando en mejorar los resultados en trasplantes en donde dos de los grandes problemas son la escasez de donantes y alcanzar mejores resultados a largo plazo. Hasta ahora para evitar que el individuo destruya el órgano trasplantado se le trataba con inmunosupresores que actúan disminuyendo la capacidad del sistema inmune de atacar el trasplante pero también le debilita en la defensa frente a las infecciones. Por ello, uno de los objetivos futuros es ayudar al sistema inmune para que tolere el trasplante, al igual que lo hace la madre frente con el feto. Se trataría en definitiva de copiar lo que la naturaleza ya realiza en la mujer gestante que acepta de manera selectiva a su feto (trasplante natural) lo cual permite que éste sea tolerado aunque lleva el componente paterno que es extraño a la madre desde el punto de vista biológico. Por otra parte los avances más recientes indican que pronto será posible el uso de células madre, que por su gran capacidad de crecimiento multidireccional, son una gran esperanza en el futuro de terapias regenerativas de muy diversos tipos de tejidos dañados. Una mayor contribución a la nueva biotecnología, figura también en la agenda de trabajo del inmunólogo, ya que mediante la inmunotecnología, por ejemplo produciendo factores bloqueadodes de citocinas, interferones, etc, sería posible seguir produciendo nuevos agentes que protejan a las personas contra muchas enfermedades. Hasta ahora para desarrollar vacunas hay que purificar o producir las proteínas del patógeno lo cual es caro y poco estable, y obliga en la mayoría de los casos a administrar varias dosis. Ademas, por ejemplo dificulta las campañas de vacunación en países en desarrollo con malos medios técnicos y malas comunicaciones. Sin embargo y afortunadamente la tercera generación de vacunas empleando DNA ya ha comenzado y tiene un futuro alagüeño.
  • 18. Así el desarrollo de vacunas de DNA podrán permitir desarrollar campañas de vacunación más baratas y estables y sin necesidad de administrar más de una dosis. Consisten en introducir parte del DNA de un patógeno dentro de un individuo, entonces el individuo producirá una respuesta frente a ciertos componentes del germen. Tienen como ventaja no causar la enfermedad y de poder producirse de forma duradera. Defensa del individuo y tolerancia a la especie Cabe preguntarse ¿Cuáles son las consecuencias de los errores de la interpretación entre lo propio y lo extraño?. No se escapa que un serio dilema para el sistema inmune es la necesidad de compatibilizar por una parte la defensa de cada persona, manteniendo su individualidad, y la defensa de la especie, propiciando su diversidad. Debido a la complejidad de esta función, existen mecanismos muy precisos de control que evitan que sea el sistema inmune el que destruya los componentes propios del organismo donde asienta. Sin embargo, la biología humana no está exenta de fallos, apareciendo así en ciertos casos enfermedades , conocidas como de autoinmunidad, comentada con antelación, en las que el sistema inmune falla en estos sistemas de reconocimiento y pierde la tolerancia que debe mantener frente a los componentes propios. De la misma manera en que todos los miembros de una especie cuentan con componentes idénticos como son las hormonas, también cuentan con unos componentes muy variables denominados “moléculas de histocompatibilidad” que son diferentes de unos individuos a otros incluso dentro de la misma especie y en consecuencia, en base a los conocimeirtno que se tiene actualemtne, se les puede consdierar como los verdaderos “marcadores de lo propio de cada individuo” (Figura: Individualidad). Estas moléculas actúan a modo de “código de barras biológico” o "carnet de identidad biológico" que si bien, se transmite de padres a hijos, haciendo que cada uno de nosotros seamos únicos e irrepetibles. Ello se debe al alto número de moléculas de histocopatiibilidad existente dado su alto polimorfismo y diversidad que se puede generar adicionalmente por mutaciones espontáneas. Así pues, podemos decir que la especie humana es biológicamente diversa al estar formada por individuos que a su vez son biológicamente únicos. Por último, debemos considerar que el sistema inmune se constituye en el elemento de control de todo el universo bioquímico interno, tomando en cuenta el hecho de que la piel nos sirve de primera barrera pa ra aislar lo interior de lo exterior y las mucosas actúan como puestos fronterizos a fin de permitir la necesaria interacción entre lo interno y lo externo. Pero decíamos antes que a veces toleramos incluso bacterias que nos son útiles a pesar de que no son propias, lo cual se explica porque el organismo es mucho más receptivo a lo extraño cuando no hay una señal de alarma. En definitiva, parece que no estamos ante un sistema exclusivamente centrado en la autodefensa frente a la amenaza de “contrarios”, sino que más bien se trata de un sistema dedicado a la protección de la integridad biológica vital de cada individuo, para que éste pueda sobrevivir de manera independiente en un universo altamente biodiversificado. Bibliografía  Abbas, A. y col. Inmunología Celular y Molecular. 2010. Elsevier.  Arnaiz, A. y col. Inmunopatología. 1997. Síntesis.  Kubi, J. Immunology. Inmunología. 2012. Freemen and company.  Peña, J. y col. Inmunopatología. Bases Moleculares y Celulares.2008. ARAN.  Regueiro, J. R. y Lopez Larrea, C. Inmunología 2010. Panamerica.  Goldsby R. A. & Kubi, J. Inmunología 2009. Mc Graw Hill.  Roit, I. Inmunología. Fundamentos. 2011. Panamerica.  Janeway , C. & Shlomchik. M. J. Inmunobiología. 2012. Masson.
  • 19. Desarrollo Una respuesta inmune específica que provoca la formación de un efector contra un patógeno en particular, recibe el nombre de respuesta inmune adaptativa, puesto que ocurre durante el tiempo de vida de un individuo como adaptación a las infecciones por patógenos. En muchos casos, esta respuesta garantiza un largo período de protección o inmunidad a la reinfección por el mismo agente. La inmunidad innata, sin embargo, conocida por los trabajos de Elie Metchnicoff, actúa siempre de igual forma. Este inmunólogo ruso descubrió que muchos microorganismos podían ser ingeridos y digeridos por células fagocíticas, a las que llamó macrófagos, las cuales actúan siempre sin variaciones ante cualquier microorganismo, en contraste con los anticuerpos, que solo responden ante sustancias específicas que generan su producción. Ambas respuestas defensivas: innata y adaptativa, dependen de las actividades de las células blancas o leucocitos. La inmunidad innata (II) está mediada por los granulocitos y macrófagos; la adaptativa (IA), por la acción de los linfocitos, además de proteger prolongadamente después de padecer una enfermedad infecciosa o vacunación. Los dos sistemas constituyen una efectiva defensa contra la gran cantidad de patógenos que nos rodean. Los fagocitos del sistema inmune innato constituyen la primera línea defensiva contra muchos microorganismos comunes, pero no siempre pueden eliminar al agente infeccioso e incluso hay algunos patógenos que ellos no pueden reconocer. Los linfocitos de la inmunidad adaptativa han desarrollado medios más versátiles de defensa, que incrementan el nivel de protección ante la reinfección por el mismo agente. Las células de la II desempeñan una función crucial en el control de la infección al inicio del proceso y seguidamente se desarrolla la IA. 1 INMUNIDAD INNATA La defensa innata ante las infecciones tiene como principio el reconocimiento de lo ajeno o extraño, pero de forma inespecífica; es decir, actúa igual ante cualquier agente agresor y no varía la intensidad de su respuesta aunque se repita la agresión más de una vez. Forman parte de la II: Defensa de superficie Factores humorales Fagocitosis Respuesta inflamatoria Acción de los interferones Acción de la célula NK. DEFENSA DE SUPERFICIE Para que un agente biológico produzca infección, debe atravesar primeramente una importante barrera defensiva superficial, conformada por la piel y las mucosas de los tractus gastrointestinal, respiratorio y genitourinario, la cual funciona siempre que los tejidos intactos del cuerpo se enfrenten al ambiente externo. El pH ácido del sudor, como elemento defensivo, se debe al contenido en ácidos grasos, láctico y acético; inhibe el crecimiento microbiano y destruye a los agentes agresores. Todas las aberturas naturales de nuestro cuerpo están tapizadas por membranas mucosas que segregan mucus y poseen, algunas de ellas, células ciliadas capaces de desplazar a los microorganismos patógenos hacia los sitios de expulsión. Las personas con defectos en las secreciones mucosas o inhibición del movimiento ciliar experimentan frecuentes infecciones pulmonares. 2
  • 20. Además de funcionar como barrera física, la superficie epitelial produce sustancias químicas que son microbicidas e inhiben el crecimiento microbiano como la lisozima (enzima catiónica presente en las lágrimas, saliva, secreciones nasales y conjuntivales, leche materna, moco cervical e intestinal, etc.), que reduce la concentración local de agentes patógenos susceptibles al atacar los mucopéptidos de sus paredes celulares, especialmente de bacterias grampositivas. La lactoferrina es una proteína que enlaza el hierro y mantiene la concentración de éste por debajo de los niveles a los cuales crecen muchas bacterias. 3 Los glucolípidos salivales previenen la adherencia de bacterias cariogénicas a la superficie de las células epiteliales de la boca, mediante una inhibición competitiva. 4, 5 La saliva y la leche materna contienen un sistema de lactoperoxidasa con actividad antimicrobiana. La leche humana también posee lipasa, con capacidad destructora sobre los trofozoitos de Giardia lamblia y Entamoeba histolytica. 5 En el estómago, el ácido clorhídrico secretado es suficiente para destruir muchos agentes patógenos gastrointestinales; la acidez gástrica retarda, además, el acceso al intestino de la Salmonella tiphy y el Vibrium cholerae, así como también de los virus con cubierta. La espermina es una poliamina prostática potente, inhibidora de microorganismos gramnegativos, que se encuentra en el semen. El moco secretado por el cuello uterino tiene propiedades bactericidas; su viscosidad, por sí sola, representa una importante barrera defensiva. 5, 6 Dentro del mecanismo de defensa de superficie reviste particular importancia la INTERFERENCIA MICROBIANA; fenómeno que ocurre cuando dos o más agentes biológicos establecen relación, de manera que uno de ellos actúa como dominante y el otro como suprimido o dominado. Muchas superficies corporales expuestas al medio externo son colonizadas por microorganismos no patógenos o débilmente patógenos, que constituyen la flora normal, los cuales “compiten” con los agresores por los sitios de fijación y los nutrientes, además de elaborar sustancias antimicrobianas como el plicin y anticuerpos (Ig A secretoria) en las superficies mucosas. La flora normal de la piel retarda la colonización por Staphylococcus aureus y Streptococcus pyogenes mediante la producción de lípidos cutáneos antibacterianos. El Streptococcus viridans, residente de la faringe, previene el desarrollo local de los neumococos. El Staphylococcus epidermidis y los Difteroides, en el vestíbulo nasal, demoran la colonización del S. aureus. Si la flora normal altera por cualquier causa, entonces los agentes patógenos pueden multiplicarse e invadir los tejidos del hospedero. 5 - 7 Forman parte, además, de la defensa en la superficie las diversas vías de salida de los microorganismos del cuerpo, a través de las cuales se eliminan del hospedero; por ejemplo, se conoce que las células ciliadas de la mucosa respiratoria arrastran un gran número de microorganismos hacia la bucofaringe y la nariz, de donde son expulsados mediante la tos y el estornudo o deglutidos y excretados con el contenido intestinal. La salivación y la lagrimación también permiten expulsar muchos agentes infecciosos. La descamación de la piel y otras formas de recambio celular en las superficies corporales, remueven un sinnúmero de microorganismos adheridos. La defecación posibilita eliminar aproximadamente 1012 bacterias diariamente y la micción erradicar las que colonizan el epitelio uretral. Existen factores capaces de impedir la eliminación adecuada de algunos agentes, entre ellos los medicamentos que inhiben la movilidad intestinal y la acidez gástrica (antiácidos, bloqueadores H2, antidiarreicos, etc.), así como la hipertrofia prostática, al obstaculizar el libre paso de la orina en los ancianos. En estos casos puede aumentar la susceptibilidad del hospedero a infecciones por patógenos entéricos y del tractus genitourinario. 5 En las superficies mucosas, la respuesta de anticuerpos está mediada, fundamentalmente, por la actividad de la inmunoglobulina A secretora (Ig As), la que al unirse a antígenos específicos, puede neutralizar la acción de virus y enterotoxinas bacterianas. La Ig A secretora, que se produce en las placas de Peyer del intestino, el apéndice y los nódulos linfáticos de la mucosa colónica, inhibe además la movilidad y adherencia de algunas especies; potencia el efecto bacteriostático de la proteína fijadora de hierro (lactoferrina), que
  • 21. abunda en las secreciones, y priva así a los microorganismos del hierro necesario para multiplicarse. Su función esencial ante la infección bacteriana consiste en prevenir la adherencia de bacterias a las células de las mucosas e impedir su penetración. En las vías respiratorias bajas y mucosas de los genitales femeninos, cuantitativamente la principal inmunoglobulina es la Ig G, lo cual se piensa que se debe a trasudación de la Ig G sérica; aunque investigaciones recientes sugieren que esta última puede ser producida localmente. Las secreciones mucosas también contienen pequeñas cantidades de Ig M, que difiere de la Ig M sérica. En pacientes con deficiencia de Ig A, generalmente existe un incremento de la Ig M secretora, 6, 8, 9 FACTORES HUMORALES En los vertebrados, las formas de defensa de aparición más temprana en la evolución son los factores humorales inespecíficos. Entre tales sustancias se destaca el sistema de complemento, constituido por proteínas plasmáticas, capaces de ser activadas, por la vía alterna, por determinadas estructuras microbianas, que una vez que entran en acción adquieren actividad enzimática, provocan la lisis de los microorganismos y liberan los péptidos, que contribuyen a facilitar la fagocitosis, estimular la quimiotaxis y propiciar la inflamación. Los componentes activados de mayor importancia en esta fase son: C3b, que opsoniza al patógeno y facilita su reconocimiento por el fagocito; y C3a como mediador de inflamación local. 7, 10 - 13 FAGOCITOSIS Mecanismo más elaborado y eficaz, que interviene cuando los patógenos o cualquier sustancia extraña ha sobrepasado la barrera epitelial. Es llevado a cabo por células especializadas, denominadas fagocitos: leucocitos polifornucleares (PMN), monocitos circulantes y macrófagos fijos en los tejidos, que están capacitadas para ingerir partículas opsonizadas con anticuerpos o componentes del complemento y además pueden identificar e ingerir muchos microorganismos directamente; todo lo cual logran por poseer receptores en la superficie de sus membranas, que reconocen al fragmento Fc de las inmunoglobulinas, a componentes comunes de numerosos patógenos y a componentes activados del complemento. Cuando el agente atraviesa la barrera epitelial, se produce inmediatamente una reorganización de fagocitos en el epitelio conectivo, con tres consecuencias importantes: 1. El reconocimiento, la ingestión y la destrucción del patógeno por los macrófagos, así como migración de PMN hacia el área (este proceso suele ser suficiente para prevenir la infección que comienza). Ahora bien, los microorganismos pueden protegerse de la acción de los fagocitos evadiéndolos, como lo hacen los de vida extracelular al recubrirse de polisacáridos capsulares que dificultan su identificación, o logrando sobrevivir dentro del fagosoma como las micobacterias intracelulares. 2. La secreción de citocinas: importantes componentes que actúan para desencadenar la próxima fase de defensa del hospedero. 3. Los macrófagos (no los neutrófilos) devienen células presentadoras del antígeno (CPA) y asumen el importante papel de inducir la respuesta inmune adaptativa, mediante la concentración y el procesamiento de los antígenos extraños, unidos a los propios (clase I ó II) del complejo mayor de histocompatibilidad, estimulando de esta forma a los linfocitos; en tanto la liberación de citocinas determina la forma o el tipo de respuesta adaptativa que se desarrollará. 5, 14 - 16 RESPUESTA INFLAMATORIA Otra función sobresaliente de la respuesta inmune innata es el reclutamiento de muchas células fagocíticas y moléculas efectoras al sitio de la infección, a través de la liberación de citocinas segregadas por los fagocitos, las cuales constituyen una diversidad de sustancias mediadoras de inflamación, entre las que se encuentran: interleukina = 1 (IL = 1), interleukina = 6 (IL = 6), interleukina = 8 (IL = 8), interleukina = 12 (IL = 12) y factor de necrosis tumoral (TNF). Los fagocitos liberan otras proteínas con potente efecto local,
  • 22. tales como la enzima activadora de plasminógeno y fosfolipasa prostaglandina, radicales de oxígeno, peróxidos, ácido nítrico, leucotreno (B4) y factor activador de plaquetas. Además de estos productos liberados por los fagocitos, la activación del complemento por los agentes infecciosos contribuye a la inflamación mediante el C5a (el más potente), el C3a y en menor cuantía el C4a. El C5a es capaz de activar a los mastocitos y liberar sus gránulos, que contienen sustancias vasoactivas (histamina, serotonina, bradiquinina) y pueden modificar el endotelio vascular en el lugar de la infección. Los efectos locales de todos estos mediadores da como resultado la respuesta inflamatoria, que se caracteriza por los signos clínicos de dolor, calor, enrojecimiento y aumento de volumen. Consiste en una serie de fenómenos fisiológicos y morfológicos que influyen directamente sobre vasos sanguíneos, células de la sangre y tejido conectivo adyacente. 5, 10, 17 Durante la inflamación es posible observar fenómenos vasculares y extravasculares, todos producidos por la combinación local de los mediadores de inflamación ya mencionados, citocinas y otros. Los fenómenos vasculares son los primeros: ocurre una vasodilatación con reducción de la velocidad del flujo sanguíneo y, como consecuencia, se lleva a cabo la marginación o pavimentación de los leucocitos sobre el endotelio vascular, lo cual se debe a que los citados mediadores inducen la expresión de moléculas de adhesión sobre las células endoteliales del vaso sanguíneo local, así como cambios en dichas moléculas, expresados sobre los leucocitos, inicialmente neutrófilos y posteriormente monocitos. Se facilita así el paso de las células fagocíticas: monocitos y gran cantidad de neutrófilos, a través de la pared del vaso (diapédesis); pero emigran también otras células e incluso plasma contentivo de inmunoglobulinas, complemento y otras proteínas de la sangre hacia el sitio de la infección, constituyendo en su totalidad el infiltrado inflamatorio, lo cual justifica el aumento de volumen y el dolor. Otros cambios moleculares provocados por los mediadores de inflamación en la superficie de las células endoteliales inducen a la expresión de moléculas que activan los mecanismos de coagulación en los pequeños vasos, ocluyen el flujo sanguíneo y mantienen localizada la infección. Se ha comprobado que dentro de los mediadores que determinan el efecto sobre la coagulación, el TNF-alfa reviste una particular importancia; ahora bien, si la infección es tal que disemina los agentes patógenos por el torrente sanguíneo y da lugar a una sepsis generalizada, se produce una gran liberación de TNF-alfa por los macrófagos en el hígado, bazo y otros sitios, que provoca entonces un efecto sistémico desencadenante de vasodilatación y coagulación intravascular diseminada, con un notable consumo de proteínas plasmáticas de coagulación, conducente a un fallo de órganos vitales o choque séptico. 17, 18 La inflamación eleva la temperatura (fiebre) por la acción de sustancias pirogénicas (citocinas, como IL-1, IL-6, TNF) liberadas por los leucocitos sobre los centros termorreguladores del hipotálamo y es causa de acidosis e hipoxia tisular, lo que tiene un efecto perjudicial sobre los microorganismos; además, la respuesta inmune adaptativa se torna más intensa cuando aumenta la temperatura. 18 Algunas de las citocinas liberadas en respuesta a la infección pertenecen a una familia de proteínas denominadas quimiokinas (pequeños polipéptidos), sintetizadas por fagocitos, células endoteliales, keratocitos de la piel y fibroblastos de las células musculares del tejido conectivo. La IL-8 forma parte de este subgrupo de citocinas, cuya función principal se basa en la quimioatracción de las células fagocíticas desde el interior de los vasos hacia el sitio de la infección. INTERFERONES La infección viral de las células promueve la producción de proteínas llamadas interferones (IFNs), capaces de interferir la replicación de los virus. Son de tres tipos: alfa, beta y gamma; los IFNs alfa y beta son elaborados por células infectadas y protegen a las sanas de las tres formas siguientes: 1. Ofrecen resistencia a la replicación viral por activación de los genes que destruyen el RNA de doble cadena de los virus e inhiben, además su traslación.
  • 23. 2. Inducen la expresión de los antígenos clase I del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH-I), lo cual incrementa la posibilidad de la célula infectada del hospedero para presentar los péptidos virales y que éstos sean reconocidos por los linfocitos T CD8, que ejercerá una función citotóxica. Este aumento en la célula no infectada, la protege contra el ataque de las células NK (natural killer o asesinas naturales). 3. Activan a las células NK, las cuales destruyen a las infectadas por virus de forma selectiva. 19 ACCIÓN DE LAS CÉLULAS NATURAL KILLER (NK O ASESINAS NATURALES) Estas células actúan en etapas tempranas del proceso infeccioso causado por patógenos intracelulares como virus del herpes, Listeria monocytogenes, etc., y ejercen su acción citotóxica o destructiva sobre células infectadas y tumorales, que incluso se incrementa entre 20 a 100 veces por las influencias de los IFNs alfa y beta, así como de la IL-12, la cual sinergia su efecto con el IFN-alfa y obliga a la célula NK a producir gran cantidad de IFN-gamma; fenómeno crucial para controlar la infección antes de que la célula T haya sido activada. 20 - 22 INMUNIDAD ADAPTATIVA La inmunidad adaptativa, que se desarrolla cuando los agentes infecciosos logran evadir los mecanismos innatos de defensa y está generada por la penetración de una dosis inicial de antígenos, se hace efectiva sólo después de varios días; tiempo requerido para que los linfocitos T y B reconozcan a dichos antígenos, se diferencien y se conviertan en células efectoras. Sus características, a diferencia de la inmunidad innata son: Especificidad : Debido a que este tipo de respuesta va dirigida específicamente a determinada molécula antigénica, la porción del antígeno que es reconocida por los linfocitos se denomina determinante antigénica o epítope. Esta fina especificidad existe porque los linfocitos contienen receptores de membranas capaces de identificar y distinguir sutiles diferencias entre diversos antígenos. Se plantea que todos los individuos tienen numerosos clones (conjunto de células derivadas de un precursor simple), cuya progenie cuenta con los receptores de superficie de la célula que les dio origen y pueden responder a determinantes antigénicos específicos para ellas. Así, el desarrollo de clones antígeno-específicos ocurre previo o independiente a la exposición del antígeno, el cual selecciona un clon específico preexistente y lo activa hasta provocar su proliferación y diferenciación. Memoria: Se refiere al incremento en la intensidad de respuesta ante los subsiguientes contactos con el mismo Ag. Heterogeneidad o diversidad: El número total de linfocitos con diferentes especificidades en un individuo ha recibido el nombre de repertorio linfocítico, cuya extraordinaria diversidad es el resultado de la variabilidad en la estructura de los sitios donde se unen los antígenos en los receptores linfocíticos. Multifactorialidad: La respuesta inmune depende de múltiples factores, tanto del agente biológico que la origina como del hospedero que responde. Así, por ejemplo, el tipo, la virulencia, la cantidad o la dosis del agente agresor y su vía de penetración pueden generar varios tipos de respuestas; pero también la edad y conformación genética del hospedero pueden ser elementos determinantes.23 La respuesta inmune adaptativa se desarrolla mediante dos mecanismos fundamentales: respuesta inmune humoral, donde los linfocitos B juegan un papel preponderante; y respuesta inmune celular, donde los linfocitos T son las células fundamentales. Ambas respuestas comienzan con la activación de los linfocitos en los órganos periféricos, causada por la CPA, que alcanza a estos órganos a través de la circulación linfática y desencadena las siguientes fases:
  • 24. 1. Fase de reconocimiento: Consiste en la unión del antígeno extraño a los receptores específicos existentes en la membrana de los linfocitos maduros. Los linfocitos B que median la inmunidad humoral, expresan moléculas de anticuerpos sobre su superficie, las cuales se unen a proteínas extrañas, polisacáridos o lípidos en su forma soluble; los linfocitos T, responsables de la inmunidad celular, expresan los llamados receptores de célula T (TCR), que reconocen pequeñas secuencias de péptidos antigénicos, pero solamente si éstos se encuentran unidos a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) sobre la CPA. Los primeros en efectuar este reconocimiento son los linfocitos T CD4. 2. Fase de activación: Secuencia de eventos que se producen en los linfocitos como resultado del reconocimiento antigénico específico. Todos los linfocitos experimentan dos cambios fundamentales: a) Proliferación: Expansión de los clones antígeno-específicos y amplificación de la respuesta protectora, en la que asume una función preponderante el linfocito T CD4, capaz de activar a los linfocitos B y T CD8. b) Diferenciación: Etapa en la cual se forman las células efectoras y las de memoria. Las primeras producen diversas sustancias que pueden interactuar con el antígeno, como los anticuerpos y linfocinas; las segundas son los linfocitos parcialmente diferenciados, es decir, que no llegan a convertirse en células efectoras. 3. Fase efectora: En esta fase, los linfocitos T diferenciados en células efectoras migran hacia los sitios de agresión, donde desarrollan sus funciones de eliminación de los patógenos, mientras los linfocitos B las ejecutan en los propios órganos periféricos. Muchas de estas acciones efectoras promueven la participación de células no linfoides y de mecanismos de inmunidad innata, a saber: anticuerpos opsonizantes que favorecen la fagocitosis por parte de macrófagos y neutrófilos PMN; anticuerpos que activan el sistema de complemento; inmunoglobulinas E que estimulan la desgranulación de los mastocitos; citocinas segregadas por los linfocitos T, necesarios para estimular la inmunidad natural. 24 MEMORIA INMUNOLÓGICA Una de las consecuencias más importantes de la respuesta inmune adaptativa es el establecimiento del estado de memoria inmunológica, que estriba en la habilidad del sistema inmune para responder más rápida y eficazmente a microorganismos que han infectado previamente al hospedero y refleja la preexistencia de una población clonalmente expandida de linfocitos antígeno-específicos. La respuesta de memoria, conocida también como respuesta secundaria, terciaria, etc., en dependencia del número de exposiciones al mismo antígeno, difiere cualitativamente de la respuesta primaria. Cuando un parásito penetra en el hospedero, debe transcurrir cierto tiempo antes de que se produzca una enfermedad. Este período de latencia es de duración variable, con límites definidos e incluso específico para un determinado sistema hospedero-parásito. Durante ese intervalo o fase de incubación, el parásito puede diseminarse e involucrar uno de sus órganos preferidos; y esa proliferación, ya sea en un órgano elegido, en todo el organismo o sólo en el punto de entrada, implica algo más que una simple compatibilidad nutritiva, especialmente si el agente agresor origina un proceso infeccioso. Llamamos, pues, respuesta inmune primaria a aquella que da el organismo al ponerse en contacto por primera vez con un agente extraño y de la cual se deriva una serie de eventos que incluyen los mecanismos de defensa innatos inespecíficos y los de respuesta adaptativa, si el patógeno logra sobrevivir a los primeros. Comienzan los macrófagos, como células especializadas en reconocer, internalizar y exponer las determinantes antigénicas de los microorganismos en su superficie, unidas a antígenos propios del complejo mayor de histocompatibilidad; forma en que los antígenos extraños son identificados por los linfocitos TCD4, los cuales se van a diferenciar en 2 clases de células efectoras: TH1 y TH2. El modo como surgen ambas líneas celulares no ha sido totalmente definido, pero si está clara la influencia de citocinas. Así tenemos que la IL-12 y el IFN-gamma, producidos por macrófagos y células NK, en fases tempranas de la infección y como respuesta a virus y bacterias intracelulares suelen desarrollar las células TH1. Si la célula
  • 25. TCD4 es activada en presencia de IL-4 e IL-6, tiende a diferenciarse en TH2 y se inhibe la elaboración de TH1. Si los microorganismos agresores estimulan la vía humoral de defensa, la subclase TCD4 que predomina es la TH2, cuya función será activar a los linfocitos B, que entonces proliferarán y se diferenciarán en células plasmáticas productoras de anticuerpos. La producción de inmunoglobulinas durante la respuesta primaria será pobre, de baja afinidad con los antígenos correspondientes, con predominio de IgM, siendo su duración corta en el tiempo. Durante el primer contacto con el agente patógeno aparecerá una población de células B, que no llegarán a convertirse en células plasmáticas porque se diferenciarán parcialmente: son las llamadas células de memoria. Ahora bien, para que éstas logren su total diferenciación, se impone un segundo contacto con el mismo agente, que de no ocurrir, ellas quedan circulando, listas para completar su maduración. Si los antígenos extraños desencadenan la respuesta celular, la subclase TCD4 predominante será la célula TH1, que actuará de dos formas: Produciendo linfocinas capaces de reclutar a las células fagocitarias en el lugar de agresión y de activarlas para que potencien su acción, por ejemplo: factor activador de macrófagos (MAF), factor inhibidor de migración (MIF), etc. Este proceso, conocido como reclutamiento celular, es crucial para la defensa del organismo contra virus, hongos, micobacterias y otros microorganismos con replicación intracelular. La acumulación y mantenimiento de todas las células reclutadas en el sitio de agresión, es uno de los fenómenos que intervienen en la aparición del granuloma. Las células TH1 pueden también activar a los linfocitos TCD8, que proliferan y se diferencian en TCD8 citotóxicos para actuar directamente en la destrucción de las células infectadas por patógenos intracelulares. De igual manera, a través del mecanismo de defensa celular se producen células de memoria que completan su diferenciación ante un nuevo contacto con el mismo agente patógeno. Cuando esto sucede, se inicia la respuesta de memoria o secundaria, con la cual se obtiene más rápidamente una mayor población de células efectoras y, en correspondencia, una respuesta más intensa. 24 - 27 Podemos, por tanto, establecer diferencias bien definidas entre ambas respuestas: Respuesta inmune primaria Período de latencia variable Pobre producción de anticuerpos Baja afinidad de los anticuerpos con sus antígenos Predominio de Ig M Corta duración en circulación Respuesta inmune secundaria Período de latencia acortado Producción de anticuerpos elevada Afinidad incrementada de los anticuerpos con sus antígenos Predominio de Ig G Duración prolongada en circulación Conclusiones La inmunidad innata desempeña una importante función en la fase inicial de las infecciones y en el desarrollo posterior de la inmunidad adaptativa; actúa inmediatamente que los agentes patógenos se ponen en contacto con el organismo, sin variar su forma de proceder e intensidad; y no confiere protección a la reinfección. La inmunidad adaptativa constituye una protección efectiva del hospedero contra los microorganismos patógenos, cuando éstos han evadido los mecanismos innatos de defensa, y además de eliminar al agente infeccioso, le confiere protección al hospedero contra la reinfección por el mismo agente, lo cual se garantiza por la existencia de una gran población de células de memoria.
  • 26. Abstract Innate and Adaptative Immune Responses A bibliographical review was made on innate and adaptative immune responses of the organism against the invasive pathogens. It was concluded that although the first one acts against infections in their initial phase, the second protects against reinfection from the same microorganism and also eliminates it, so that both types of immunity are the main mechanisms of the host defense against the infectious processes of any nature. Subject headings: IMMUNITY; INFECTION; RECURRENCE. Referencias bibliográficas 1. Fearon DT, Lockeley RM. The instinctive role of innate immunity in the acquired immune response. Science 1996;272:50-3. 2. Bonmmn HG. Peptide antibiotic: holy or heretic grails of innate immunit?. Scand Immunol 1996;43:475-82. 3. Blanton KJ. Genetic evidence that Neisseria gonorrheae produces specific receptors for transferrin and lactoferrin. J Bacteriol 1990;172:5225-35. 4. Skopek RJ, Leljeniark WF. The influence of Saliva on interbacterial adherence. Oral Microbid Immunol 1994;9(1):19-24. 5. Stites DP. Infection and immunity mechanics. 9 ed. Connecticut: Lange Medical Book; 1995:622. 6. Charles OE, Mestecky JF. The mucosal immune system. In: Blaser MJ. Infections gastrointestinal tract. New York: Whiley and Sons; 1995:153-62. 7. Lehrer RI, Lichtenstein AK, Ganz T. Defensins: antimicrobel and cytotoxic peptides of momalan cells. Annu Rev Immunol 1993;11:105-28. 8. Hamadeh RM. Ant-Gal binds to pils of Neisseria meningitidis. The immunoglobulin A isotype blocks complement mediated killing. Infect Imm 1995;63(11):4900-6. 9. Mostov KE. Transephitelial transport of inmunoglobulins. Annu Rev Inmunol 1994;12:63-84. 10. Tomlinson S. Complement defense mechanisms. Cirr Opin Inmunol 1993;5:83-7. 11. Meri S, Pangburn MK. Discrimination between activators and nonactivators of alternative patway of complement: Regulation via a sialic acid/polyanion binding site on factor H. Proc Natl Acad Sci 1990;87:3882-6. 12. Volanakis JE. Participation of C3 and its ligand in complement activation. Curr Top Microbiol Immunol 1989;153:1-21. 13. Pangiurn MK. The alternative pathway. New York: The Academic Press; 1986:45-62. 14. Imhof BA, Dunon D. Leucocyte migration and adhesion. Adv Immunol 1995;58:345-416. 15. Ebnet K, Kaldjian EP, Anderson AO, Shaw S. Orchestrated information transfer underlying leukocyte endothelial interactions. Annu Rev Immunol 1996;14:155-77. 16. Kosco-Vilbois MH, Scheidegger D. Follicular dentritic cells: antigen retention, B cell activation and cytokine production. Curr Top Microbiol Immunol 1995;201:69-82. 17. Kasugai T, Tei H, Okada M, Nakam A, Arizono N, Kitamura Y. Infection with Nipostrogylus brsiliensis induces invasion of mast cell precursors for peripheral blood to small intestive. Bolod 1995;85:334-40. 18. Biron CA. Cytokines in the generation of immune responses to and resolution of virus infection. Curr Opin Immunol 1994;6:530-8. 19. Sen GG, Lengyel P. the interferon system. A biras eye view of its biochmistry. J Biol Chem 1992:267. 20. Dohring C, Colonna M. Human natural killer cell inhibitory receptors bind to HLA class I molecules. Eur J Immunol 1996;26:906-13. 21. Clonna M. Natural killer cell receptor especic for MHC class I molecules. Curr Opin Immunol 1996;8:101-7. 22. Gobel TW, Cehn CH. Avian natural killer cells. Curr Top Microbiol Immunol 1996;212:1107-17.
  • 27. 23. Villafuerte IR. Agresión por agentes biológicos y respuesta del hospedero. En: Agentes biológicos. La Habana: Editorial Pueblo y Educación; 1990.p.20-40. 24. Janeway Ch, Travers P. Host defense against infection. Inmunobiology. 1989;9:1-9. 25. Lenschow DJ, Walunas JA. CD28/B7 system of T cell costimulation. Annu Rev Immunol 1996;14:233-58. 26. Inhle IN. Cytokine receptor signaling. Nature 1995;377:591-4. 27. Griffiths GM. the cell bipligy of CTL killing. Curr Opin Immunol 1995;7:343-8. http://www.uco.es/grupos/inmunologia-molecular/inmunologia/tema13/etexto13.htm INTRODUCCIÓN El sistema de complemento está constituido por moléculas implicadas principalmente en la defensa frente a infecciones y células tumorales. Parte de los factores del complemento potencian la inflamación y la fagocitosis y actúan produciendo la lisis de células y microorganismos. El complemento es especialmente importante frente a gérmenes gram negativos que pueden ser directamente lisados por anticuerpos y complemento. La mayor parte de los factores del complemento son proteínas plasmáticas y una pequeña proporción de ellos son proteínas de membrana (Tabla 13.1). Muchos de los componentes del complemento (C2, C3, C4, C6, C7, C8, Factor B y Factor I) son polimórficos, es decir que existen diferentes formas alélicas que se expresan con distintas frecuencias en poblaciones o razas. El hepatocito es el principal productor de factores del complemento. No obstante, por ejemplo los componentes de C1 son sintetizados por las células epiteliales del intestino y del sistema genito-urinario y los adipocitos sintetizan factor D. Se ha observado que los macrófagos activados producen algunos factores del complemento; sin embargo, esto solo tiene importancia, en el foco inflamatorio. Las citocinas inflamatorias (IL1, IL6 y TNF) e IFN-gamma incrementan la síntesis de algunos factores del complemento en el hígado. ACTIVACION DEL COMPLEMENTO En la activación del complemento se pone en marcha una serie de reacciones consecutivas en cascada, de tal forma que a partir de cada una de ellas se genera un producto activo que además de determinar que la reacción consecutiva prosiga, puede tener diferentes acciones biológicas importantes en la defensa del organismo. Se puede ver este conjunto de reacciones en cascada en la figura 13.1. Algunos de los factores del complemento son enzimas con carácter proteolítico, de tal forma que durante el proceso de activación, algunas moléculas son rotas en fragmentos a los que para identificarlos se les añade letras minúsculas (Ej. C3a, C3b). Estos fragmentos poseen importanes funciones biológicas y son mediadores de la inflamación. La activación del complemento puede iniciarse por dos vías: la vía clásica y la vía alternativa. La vía clásica se activa por la unión antígeno-anticuerpo, mientras que la vía alternativa se activa por productos bacterianos. En ambas vías el factor C5 se transforma en C5b lo que permite, en uno y otro caso, poder entrar en la vía terminal o lítica que conduce a la lisis celular o bacteriana (Figura 13.1) Una vez producida la activación del complemento, toda la serie de reacciones subsiguientes se llevan a cabo por un proceso multiplicador, de tal forma que, aunque la activación comienza por un número limitado de moléculas, son muchos los factores con actividad biológica que aparecen en el curso de las reacciones. La acción de las moléculas puede ser local, en el sitio de su producción, pero también puede ejercerse a distancia por dispersión a otras zonas. Un esquema general de las reacciones del complemento en su conjunto es complejo (Figura 13.2). VIA ALTERNATIVA Esta vía es más antigua –desde el punto de vista evolutivo- que la clásica, diferenciándose además de ésta en que la vía alternativa no necesita anticuerpos para activarse, por lo que es un mecanismo de defensa importante en los estadios iniciales de la infección cuando todavía no se han sintetizado cantidades importantes de anticuerpos. Funciona de forma continua a un bajo nivel y solo en presencia de determinados factores se amplifica. Por ello, podemos distinguir dos situaciones para la vía alternativa: en estado de reposo y en estado de activación.
  • 28. La vía alternativa en estado de reposo En condiciones normales, en el plasma, el factor C3 se escinde continuamente y de forma lenta, en un proceso que se denomina marcapasos de C3, dando lugar a C3b y quedando así su enlace tioester interno expuesto. Si no se une a la superficie de algún microorganismo C3b permanece en fase fluida y se combina con una molécula de agua, quedando así su enlace tioester hidrolizado y el C3b inactivo (Figura 13.3) El factor B es equivalente al factor C2 de la vía clásica. El factor D circula en la sangre de forma activada aunque no es perjudicial para el organismo, debido a su baja concentración. Este factor tiene actividad esterasa de tipo serina y uniéndose al complejo C3bB rompe a B en una pequeña fracción, Ba, que se libera y en una de mayor peso molecular, Bb, que se mantiene unida al complejo (C3bBb). Este complejo, que permanece en la fase fluida, tiene actividad convertasa de C3 de la vía alternativa, es decir que puede degradar a C3 en dos fracciones: C3a y C3b, radicando la actividad proteolítica del complejo en la molécula Bb. El factor C3b puede unirse covalentemente mediante enlace éster o amida a las membranas celulares (Figura 13.4), incluso a las propias, captando más factor B y amplificando el proceso, lo que permitiría la entrada en la vía lítica. No obstante, en condiciones normales o de reposo, esto no ocurre ya que C3b tiene una vida media muy corta. Por otra parte, los sistemas de regulación que se comentarán más abajo mantienen en un bajo nivel el funcionamiento de este circuito. Amplificación de la vía alternativa Cuando C3b se une a las membranas de bacterias, hongos y parásitos, los mecanismos de regulación que bloquean la amplificación en el estado de reposo no funcionan. El factor C3b sobre estas membranas capta factor B formando el complejo C3bB sobre el que actúa el factor D liberando Ba y quedando el complejo C3bBb que tiene actividad convertasa de C3, siendo Bb la molécula responsable de la actividad proteolítica. Esa convertasa libera más factor C3b que al formar C3bBb3b retroalimenta el circuito y consigue su amplificación (Figura 13.2). El complejo C3bBb3b además puede actuar sobre C5 (C3bBb3b es la convertasa de C5 de la vía alternativa) e iniciar la vía lítica que lleva a la lisis de los gérmenes. C3b puede unirse a receptores en la membrana de los fagocitos lo que favorece la fagocitosis. Por otra parte el fragmento C3a, por su actividad de anafilotoxina, activa mastocitos y basófilos, induciendo la liberación de mediadores químicos por parte de estas células, lo que potencia la inflamación. La properdina (P) es una proteína constituida por 4 subunidades aparentemente idénticas asociadas entre sí de manera no covalente. Este factor se une al complejo C3bBb, que es lábil, dando lugar a C3bBbP que es más estable lo que contribuye a la amplificación. También puede amplificar la vía alternativa el factor C3b generado en la vía clásica, suponiendo este fenómeno un mecanismo de conexión entre ambas vías El veneno de cobra contiene un factor (CVF, cobra venenom factor) que actúa de forma semejante a C3b formando un complejo muy estable CVFBb que puede liberar grandes cantidades de C3b y producir, por agotamiento, una deplección de C3 del plasma. VIA CLASICA Se inicia tras la unión Ag-Ac y siempre que el anticuerpo que participe en ello sea del tipo IgM o IgG de las clases IgG1, IgG2 o IgG3. Los anticuerpos solubles o libres no activan el complemento, solo se activa este sistema cuando se forman complejos antígeno-anticuerpo (Ag-Ac). En el caso de la IgG, que es una Ig monomérica, se necesitan al menos dos complejos Ag-Ac cercanos para que las fracciones Fc de la IgG unan y activen el factor C1. En el caso de la IgM, al ser una molécula pentamérica, solo es necesario un complejo Ag-Ac. La unión de la Ig al antígeno, induce un cambio conformacional en los dominios de la región Fc que permite la unión del factor C1. Factor C1 El factor C1 está compuesto por tres subunidades proteicas (q, r y s), que en el momento de la activación del complemento se unen entre sí por enlaces dependientes del Ca++ formando un complejo constituido con una unidad de C1q, 2 de C1r y 2 de C1s (C1qr2s2). La molécula C1q es una proteína con dos partes bien diferenciadas, globular y fibrilar (Figura 13.5). Parece ser que en las porciones globulares se encuentran los sitios de combinación con el anticuerpo con los que se une solo cuando éste está unido al Ag. Las porciones fibrilares poseen una estructura química que guarda similitud con el
  • 29. colágeno, con gran cantidad de aminoácidos hidroxilados que unen disacáridos de glucosa y galactosa. El complejo molecular C1q está integrado por 18 cadenas polipeptídicas organizadas en seis subunidades idénticas. Activación de C1 La subunidad C1q se fija al anticuerpo en los sitios de unión que son el dominio CH2 de la IgG y el CH3 y/o CH4 de la IgM). Este fenómeno es el primero que ocurre en la activación mediada por anticuerpos de la vía clásica del complemento y es el que pone en marcha la cascada de reacciones subsiguientes. El fragmento C1q va a activar a las dos subunidades C1r, que actuará sobre las dos C1s que, entonces, adquieren actividad de esterasa de tipo serina, responsable de iniciar las fases siguientes. Para que se produzca la activación de C1q, éste debe estar unido por su región globular al menos a dos dominios de distinta fracción Fc (Figura 13.6). Esto implica que los anticuerpos, para activar al complemento, han de encontrarse con la disposición espacial apropiada que permita a C1q acoplarse a varios de ellos al mismo tiempo (complejos Ag- Ac dispersos sobre una superficie celular pueden no llegar a activar el complemento). C1q, por otra parte, solo se une a inmunoglobulinas cuando éstas, a su vez, se encuentran unidas a sus antígenos y éstos están integrados en una misma superficie (membrana celular). Este concepto es importante para comprender por qué complejos antígeno-anticuerpo solubles no conectados con membranas, pueden convivir en el suero con los factores del complemento sin llegar a activarlos y que, por el contrario, si se activan cuando tales complejos quedan atrapados sobre algún tejido, originando, en este caso, un proceso inflamatorio localizado. La activación de C1q provoca que una molécula de C1r del complejo C1qr2s2 pierda por autocatálisis un trozo de bajo peso molecular, quedando activada. Esta molécula, a su vez, activa a la otra molécula de C1r. Las dos moléculas de C1r atacan a las dos moléculas de C1s liberando sendos trozos de bajo peso molecular y dejando expuestos sus dominios catalíticos. La MBP (mannose-binding protein) es una molécula del grupo de las colectinas (proteínas con colas de colágeno y dominios globulares de tipo lectina). Esta proteína reconoce carbohidratos en distintos gérmenes, lo que le permite unirse a ellos y tiene la capacidad de sustituir a C1q en la activación de C1r y C1s, pudiendo iniciar de esta forma la vía clásica. A su vez, la MASP (MBP associated binding protease) es una proteasa de tipo serina que puede sustituir a C1r y C1s en la activación de la vía clásica. Estos resultados han determinado que algunos autores hablen de una tercera vía de activación del complemento: La Vía de la Lectina. Activación de C4 y C2 C1s del complejo C1q2r2s va a actuar sobre la cadena a de C4 produciendo su escisión en dos moléculas, una pequeña, C4a, que difunde a la fase fluida y otra mayor, C4b, que se une por enlace covalente de tipo éster o amida (equivalente al del C3b) a la superficie celular. Esta fracción C4b unida a la membrana, en presencia de iones Mg++, forma un complejo con la fracción C2. C1s también actúa sobre C2, provocando la escisión de esta molécula en dos fragmentos, uno menor C2b y otro mayor C2a. Este último se une al C4b para formar el complejo C4b2a (convertasa C3 de la vía clásica), que tiene actividad esterásica (Figura 13.7). Convertasa de C5 de la vía clásica El complejo C4b2a, cuyo centro activo se encuentra en el componente C2a, actúa sobre la cadena a del factor C3 que se transforma por proteolisis en dos fragmentos activos: la anafilotoxina C3a, que pasa al medio líquido, y el fragmento C3b que se une a la membrana celular mediante un enlace de tipo éster o amida. Al complejo formado por C4b2a3b se le denomina convertasa de C5 de la vía clásica ya que tiene capacidad de actuar sobre este factor, siendo éste el primer paso de la denominada vía lítica. (Figura 13.2). El factor C3b unido a la membrana celular también puede ser captado por los fagocitos, que al presentar receptores de membrana para C3b, se facilita de esta forma el proceso de la fagocitosis (opsonización) (Tabla 13.2). La anafilotoxina C3a, por otra parte, potencia la inflamación al inducir la desgranulación de los basófilos y mastocitos y liberar, por tanto, mediadores de la inflamación. El incremento de la permeabilidad capilar facilita el acceso al foco de nuevos factores del complemento y de inmunoglobulinas desde la sangre, así como la llegada de fagocitos que son movilizados por la actividad quimiotáxica del propio C3a y otros factores quimiotáxicos del foco inflamatorio (Tabla 13.2). VIA LITICA. FORMACION DEL COMPLEJO DE ATAQUE A LA MEMBRANA Las reacciones finales del complemento se encuentran esquematizadas en la Figura 13.8. Las enzimas convertasas de C5 (C4b2a3b y C3bBb3b), formadas ya sea en la vía clásica o en la alternativa, actúan fijando el factor C5 a C3b, que es escindido por los factores con actividad esterasa (C2a o Bb) en 2 fragmentos, la anafilotoxina C5a, que pasa
  • 30. al medio fluido y el fragmento C5b de mayor peso molecular que se une no covalentemente a C3b. La fracción C5b capta C6 y C7 de la fase fluida, formando un complejo estable C5b67 con actividad quimiotáxica y capacidad de fijación a las membranas. Si al complejo C5b67 se une la fracción C8, C5b678 es ya citolítico, pues el factor C8 modifica su configuración espacial ofreciendo zonas hidrofóbicas que determinan su inserción en la membrana. Este grupo de moléculas, adquiere la capacidad de interaccionar con moléculas de C9 formando el complejo C5b6789 (Figura 13.9). Las moléculas de C9 (en número de 1 a 18) sufren cambios en su configuración, desplegándose y presentando más zonas hidrofóbicas que potencian y aceleran la penetración de este complejo de ataque a la membrana (MAC, Membrane Attack Complex), dando origen a la formación de canales hidrofílicos (Figura 13.10), que permiten el libre intercambio de sodio y agua con el exterior de la célula, provocando la consiguiente lisis osmótica de la célula atacada. C9 es estructuralmente homologo a la perforina, proteína liberada por los linfocitos T citotóxicos y las células NK, y que es también responsable de la formación de poros en la membrana de las células diana. CODIFICACIÓN GENÉTICAS DE LAS FRACCIONES DEL COMPLEMENTO. Las moléculas C2, C4 y el factor B (Bf) están codificadas por genes ubicados en el cromosoma 6, entre los loci HLA-B y HLA-DR del Complejo Principal de Histocompatibilidad humano (MHC, Major Histocom-patibility Complex). El resto de los componentes del sistema del complemento no están vinculados a HLA. Mientras que el factor B y C2 están codificados por un solo locus, existen dos loci que codifican C4, C4a y C4b. Otros genes que codifican componentes del sistema complemento también se encuentran agrupados. Así en el brazo corto del cromosoma 1 del hombre se localizan los genes que codifican las cadenas alfa y beta de C8 y las cadenas alfa y beta de C1q. Los genes C6 y C7, que se han originado por duplicación, se detectan en el cromosoma 5. En el brazo largo del cromosoma 1 se encuentra la región RCA (regulators of complement activation) que contiene genes ligados que codifican distintas proteínas reguladoras: CR1, CR2, DAF, H, C4BP y MCP. RECEPTORES PARA FACTORES DEL COMPLEMENTO Muchas de las funciones del complemento se llevan a cabo tras la unión de fragmentos de algunos factores del complemento a receptores específicos presentes en la superficie de varios tipos de células (Tabla 13.2). Los mejor conocidos son los que tienen como ligando a fragmentos de C3. CR1 (Receptor de complemento tipo 1, CD35). Sus ligandos son los fragmentos C3beta, iC3beta y C4beta. Se encuentra sobre todo en las células del sistema fagocítico mononuclear, en los neutrófilos, en los linfocitos T y B y en los eritrocitos. En las células fagocitarias facilit a la fagocitosis de partículas opsonizadas por sus ligandos. En los eritrocitos facilita su unión a inmunocomplejos opsonizados por C3beta y C4beta. Estos inmunocomplejos son retirados de la superficie de los hematíes en el hígado y bazo por los fagocitos. De esta forma los hematíes quedan con sus receptores libre para continuar el aclaramiento de inmunocomplejos de la circulación (ver mas adelante). CR2 (Receptor de complemento tipo 2, CD21). Sus ligandos son C3b, la forma inactiva de éste, iC3b y sus fragmentos de degradación C3delta y C3deltagamma. Este receptor se encuentra en los linfocitos B, en las células dendríticas foliculares y en algunas células epiteliales. El CR2 se encuentra en las células B formando un complejo trimolecular junto con otras dos proteínas, CD19 y CD81. Este complejo es el llamado correceptor del linfocito B y envía señales al interior de la célula B que facilitan su respuesta una vez unida al antígeno por su receptor (inmunoglobulina + moléculas Ig-alfa e Ig-beta). En las células dendríticas foliculares CR2 sirve para atrapar en los centros germinales complejos Ag-Ac opsonizados por iC3beta o C3deltagamma. El CR2 es el receptor usado por el virus de Epstein-Barr para invadir a las células B. Este virus es el causante de la enfermedad mononucleosis infecciosa y está relacionado con tumores como el linfoma de Burkitt y el carcinoma nasofaríngeo.