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Introducción al sistema inmunitario

Por Peter J. Delves, PhD, Professor of Immunology, Department of Immunology, Division of Infection and Immunity, University College London, London, UK

El sistema inmunitario defiende al organismo frente a la invasión de sustancias extrañas o peligrosas. Tales invasores pueden ser:

Para defender al organismo de estos invasores, el sistema inmunitario debe ser capaz de distinguir entre:

  • Lo que pertenece al organismo (auto)

  • Lo que no le pertenece (no propio o extraño)

Cualquier sustancia que se identifique como extraña, sobre todo si se percibe como peligrosa (por ejemplo, si puede causar una enfermedad), estimula una respuesta inmunitaria en el organismo. Este tipo de sustancias recibe el nombre de antígenos.

Los antígenos pueden ser partes del interior o del exterior de bacterias, virus, otros microorganismos, o de células cancerosas. Los antígenos también pueden existir independientemente de un organismo, en forma, por ejemplo, de moléculas de alimentos o polen. La respuesta inmunitaria normal consiste en detectar un antígeno extraño potencialmente peligroso, activar y movilizar las defensas del organismo frente al antígeno y atacarlo. Cuando el sistema inmunitario no funciona de forma adecuada, de modo que confunde lo propio con lo extraño, puede atacar a tejidos del propio organismo y causar algún trastorno autoinmunitario, como la artritis reumatoide, la tiroiditis o el lupus eritematoso sistémico (lupus).

Los trastornos del sistema inmunitario ocurren cuando:

Líneas de defensa

El cuerpo humano tiene varios tipos de defensas. Entre estas defensas se incluyen las barreras físicas, los glóbulos blancos y moléculas tales como los anticuerpos y las proteínas del complemento.

Barreras físicas

La primera línea de defensa frente a los invasores son las barreras mecánicas o físicas:

  • Piel

  • Córnea ocular

  • Membranas que recubren las vías respiratorias, digestivas, urinarias y reproductoras

Mientras estas barreras permanezcan intactas, pocos invasores pueden penetrar en el organismo. Si se rompe una de estas barreras, por ejemplo, porque una quemadura extensa daña la piel, el riesgo de infección aumenta.

Además, las barreras están defendidas por secreciones que contienen enzimas capaces de destruir a las bacterias. Son ejemplos de ello el sudor, las lágrimas, la mucosidad en los sistemas respiratorio y digestivo, y las secreciones vaginales.

Glóbulos blancos o leucocitos

La siguiente línea de defensa está formada por glóbulos blancos (leucocitos) que se desplazan por el torrente circulatorio y penetran en los tejidos con el objetivo de detectar y atacar a microorganismos y a otros invasores.

Esta defensa tiene dos partes:

  • Inmunidad innata

  • Inmunidad adquirida

La inmunidad innata (natural) (Ver también Inmunidad innata) no necesita, para actuar con eficacia, que haya habido un encuentro previo con un microorganismo determinado o con otro tipo de invasores. Produce una respuesta inmediata ante la presencia de invasores, sin necesidad de haber aprendido a reconocerlos. Participan en esta respuesta distintos tipos de glóbulos blancos o leucocitos:

  • Los fagocitos ingieren a los invasores. Entre los fagocitos se incluyen los macrófagos, los neutrófilos, los monocitos y las células dendríticas.

  • Las células NK (linfocitos citolíticos naturales) están listas para detectar y para destruir a las células que estén infectadas con ciertos tipos de virus.

  • Algunos glóbulos blancos liberan sustancias, como la histamina, que intervienen en la inflamación y en las reacciones alérgicas. A menudo, algunas de estas células actúan por su cuenta al destruir invasores.

En la inmunidad adquirida (adaptativa o específica) (Ver también Inmunidad adquirida), los linfocitos (células B y T) encuentran un invasor, aprenden cómo atacarlo y lo recuerdan como invasor específico para poder atacarlo de forma aun más eficiente la próxima vez que lo encuentren. La inmunidad adquirida tarda un cierto tiempo en desarrollarse después del encuentro inicial con un nuevo invasor, ya que los linfocitos deben adaptarse. No obstante, una vez adaptados, la respuesta es rápida. Los linfocitos B y T trabajan juntos para destruir a los invasores. Para poder reconocer a los invasores, las células T necesitan la ayuda de unas células llamadas células presentadoras de antígenos (como las células dendríticas, ver figura Cómo reconocen los linfocitos T a los antígenos). Estas células ingieren a un invasor y lo dividen en fragmentos.

Moléculas

La inmunidad innata y la inmunidad adquirida interaccionan entre sí, influyendo la una en la otra directamente o mediante moléculas que atraen o que activan a otras células del sistema inmunitario, dentro de la fase de movilización de las defensas (ver Activación y movilización). Estas moléculas son:

Estas sustancias no están contenidas en células, sino disueltas en un líquido orgánico, como el plasma (la parte líquida de la sangre).

Algunas de estas moléculas, incluidas ciertas citocinas, promueven la inflamación.

La inflamación es consecuencia de que estas moléculas atraigan células del sistema inmunitario al tejido afectado. Para facilitar que estas células lleguen al tejido, el organismo le envía más sangre. Para llevar más sangre a los tejidos, los vasos sanguíneos se dilatan y se vuelven más porosos, de forma que más líquidos y células puedan salir de los vasos sanguíneos y entrar en el tejido. Por tanto, la inflamación tiende a causar enrojecimiento, calor y edema (hinchazón). El objetivo de la inflamación es contener la infección para que no se propague. Posteriormente, otras sustancias producidas por el sistema inmunitario contribuyen a resolver la inflamación y a cicatrizar el tejido. Aunque la inflamación puede ser molesta, es una señal de que el sistema inmunitario hace su trabajo. Sin embargo, la inflamación de larga duración (crónica) puede ser perjudicial.

Órganos

El sistema inmunitario está constituido por varios órganos, además de por las células distribuidas por todo el organismo. Estos órganos se clasifican en dos grupos, los órganos linfáticos primarios y los secundarios.

Los órganos linfáticos primarios son aquellos en los que se producen y multiplican los glóbulos blancos:

  • La médula ósea produce todos los tipos de glóbulos blancos (leucocitos), incluidos los neutrófilos, los eosinófilos, los basófilos, los monocitos, los linfocitos B y las células que se convierten en linfocitos T (precursoras de linfocitos T).

  • En el timo, los linfocitos T se multiplican y se preparan para detectar antígenos extraños y dejar de lado los antígenos propios del organismo Los linfocitos T son fundamentales en la inmunidad adquirida.

Cuando son necesarios para defender al organismo, los glóbulos blancos se movilizan, sobre todo, desde la médula ósea. De inmediato, entran en el torrente circulatorio y se desplazan al lugar en que son necesarios.

Sistema linfático: una defensa contra la infección

El sistema linfático es una parte vital del sistema inmunitario, junto con el timo, la médula ósea, el bazo, las amígdalas, el apéndice y las placas de Peyer en el intestino delgado.

El sistema linfático es una red de ganglios linfáticos conectados por los vasos linfáticos, que transporta la linfa por todo el organismo.

La linfa se forma a partir del líquido que se filtra por las delgadas paredes de los capilares hacia el interior de los tejidos del organismo. Este líquido contiene oxígeno, proteínas y otros nutrientes que alimentan a los tejidos. Parte de este líquido vuelve a entrar en los capilares y otra parte pasa a los vasos linfáticos (donde se convierte en linfa). Los vasos linfáticos pequeños se conectan a otros más grandes y así, finalmente, forman el conducto torácico. El conducto torácico es el vaso linfático más grande; se une con la vena subclavia y, consecuentemente, la linfa vuelve al torrente sanguíneo.

La linfa también transporta sustancias extrañas (como bacterias), células cancerosas y células muertas o dañadas que pueden estar presentes en los tejidos de los vasos y órganos linfáticos para su eliminación. La linfa también contiene muchos glóbulos blancos (leucocitos).

Todas las sustancias transportadas por la linfa pasan por lo menos a través de un ganglio linfático, donde se filtran y destruyen las sustancias extrañas antes de que el líquido vuelva al torrente sanguíneo. En los ganglios linfáticos, los glóbulos blancos (leucocitos) pueden reunirse, interaccionar entre sí y con los antígenos y generar respuestas inmunitarias a las sustancias extrañas. Los ganglios linfáticos contienen una red de tejido densamente poblado por linfocitos B, linfocitos T, células dendríticas y macrófagos. Los microorganismos nocivos son filtrados a través de esa red, tras lo que pueden ser identificados y atacados por los linfocitos B y T.

Los ganglios linfáticos suelen agruparse en zonas en las que los vasos linfáticos se ramifican, como el cuello, las axilas y las ingles.

Los órganos linfáticos secundarios son:

  • Bazo

  • Ganglios linfáticos

  • Amígdalas

  • Apéndice

  • Placas de Peyer en el intestino delgado

Estos órganos atrapan los microorganismos y otras sustancias extrañas y ofrecen un lugar para que las células maduras del sistema inmunitario se acumulen, interaccionen entre sí y con sustancias extrañas y generen una respuesta inmunitaria específica.

Los ganglios linfáticos están colocados de forma estratégica en el organismo y se conectan entre sí por una extensa red de vasos linfáticos que actúa como el sistema circulatorio del sistema inmunitario. El sistema linfático transporta microorganismos, otras sustancias extrañas, células cancerosas y células muertas o dañadas desde los tejidos hacia los ganglios linfáticos, donde estas sustancias y células se filtran y destruyen. Una vez filtrada, la linfa vuelve al torrente sanguíneo.

Los ganglios linfáticos son uno de los primeros puntos del organismo hacia los que pueden diseminarse las células cancerosas. Por este motivo, para determinar si un cáncer se ha diseminado, se examinan los ganglios linfáticos. Las células cancerosas presentes en un ganglio linfático hacen que este se hinche. Los ganglios también se pueden hinchar después de una infección, ya que es en ellos donde se originan las respuestas inmunitarias a las infecciones. En algunos casos, la hinchazón se debe a que las bacterias transportadas hasta un ganglio linfático no son eliminadas y causan una infección en el ganglio afectado (linfadenitis).

¿Sabías que...?

  • Los ganglios linfáticos contienen una malla de tejido donde los microorganismos dañinos y las células muertas o dañadas se filtran y son destruidos.

Plan de acción

Una respuesta inmunitaria eficaz contra los invasores requiere:

  • Reconocimiento

  • Activación y movilización

  • Regulación

  • Resolución

Reconocimiento

Para ser capaz de destruir a los invasores, el sistema inmunitario primero debe reconocerlos. Es decir, el sistema inmunitario debe poder distinguir lo que no es propio (extraño) de lo que es propio. Esta distinción es posible gracias a las moléculas de identificación presentes en la superficie de todas las células. Se reconoce a los microoorganismos porque las moléculas de identificación de su superficie son extrañas.

En los seres humanos, las moléculas de autoidentificación más importantes se denominan:

  • Antígenos leucocitarios humanos (HLA, por sus siglas en inglés) o complejo principal de histocompatibilidad (MHC, por sus siglas en inglés).

Los antígenos HLA se denominan antígenos porque, cuando se trasplantan, como en un injerto de riñón o de piel, pueden provocar una respuesta inmunitaria en otra persona (normalmente, estas moléculas no provocan respuestas inmunitarias en las personas que las tienen). Cada persona tiene una combinación casi única de antígenos HLA. En condiciones normales, el sistema inmunitario de cada persona reconoce esta combinación única como propia. Una célula con moléculas en su superficie que no son idénticas a las presentes en las células propias del organismo se identifica como extraña. Por consiguiente, el sistema inmunitario ataca a esa célula. Una célula así puede ser un microorganismo, una célula de un tejido trasplantado o una de las células del organismo infectada por un microorganismo invasor o alterada por el cáncer (los antígenos HLA son lo que se intenta hacer coincidir cuando una persona necesita un trasplante de órgano).

Algunos glóbulos blancos (leucocitos), los linfocitos B (células B), reconocen a los invasores directamente. Pero otros, los linfocitos T (células T), necesitan la ayuda de unas células denominadas células presentadoras de antígenos:

  • las células presentadoras de antígenos ingieren a un invasor y lo dividen en fragmentos.

  • A continuación la célula presentadora de antígenos combina fragmentos de antígeno del invasor con las propias moléculas HLA de la célula.

  • Esta combinación de fragmentos de antígeno y de antígenos HLA se desplaza a la superficie celular.

  • Una célula T con su receptor correspondiente en la superficie se puede unir a una parte de la molécula HLA que presenta el fragmento de antígeno, como una llave que encaja en una cerradura.

  • Posteriormente, el linfocito T se activa y puede comenzar a combatir a los invasores que poseen ese antígeno.

Cómo reconocen los linfocitos T a los antígenos

Los linfocitos T forman parte del sistema de vigilancia inmunitaria y se desplazan por el torrente sanguíneo y por el sistema linfático. Cuando llegan a un ganglio linfático o a otro órgano linfático secundario, buscan sustancias extrañas (antígenos) en el organismo. Sin embargo, antes de que un linfocito T pueda reconocer a un antígeno y reaccionar ante él, este debe haber sido procesado y presentado al linfocito T por parte de otro glóbulo blanco, denominado célula presentadora de antígenos. Las células presentadoras de antígenos consisten en células dendríticas (las más eficaces), macrófagos y linfocitos B.

Activación y movilización

Los glóbulos blancos (leucocitos) se activan cuando detectan a los invasores. Por ejemplo, cuando la célula presentadora de antígenos presenta a un linfocito T fragmentos de antígeno unidos al HLA, este linfocito T se une a los fragmentos y se activa. Los linfocitos B pueden ser activados directamente por los invasores. Una vez activados, los glóbulos blancos ingieren a los invasores, los destruyen o ambas cosas. Por lo general, para destruir a un invasor se necesita más de un tipo de glóbulos blancos.

Las células inmunitarias, como los macrófagos y los linfocitos T activados, liberan sustancias que atraen a otras células inmunitarias a la zona conflictiva, lo cual moviliza las defensas. Los propios invasores pueden liberar sustancias que atraen a las células inmunitarias.

Regulación

La respuesta inmunitaria debe estar regulada para evitar que dañe al organismo, como ocurre en los trastornos autoinmunitarios. Los linfocitos T reguladores (linfocitos T supresores) ayudan a controlar la respuesta inmunitaria segregando citocinas (mensajeras químicas del sistema inmunitario) que inhiben la respuesta inmunitaria. Estas células evitan que la respuesta inmunitaria continúe de forma indefinida.

Resolución

La resolución comprende el confinamiento del invasor y su eliminación del organismo. Después de que los invasores han sido eliminados, la mayoría de los glóbulos blancos se autodestruyen y son digeridos; los que se salvan se denominan células de memoria (linfocitos de memoria). El organismo retiene las células de memoria, que forman parte de la inmunidad adquirida, para reconocer a invasores específicos y responder a ellos con mayor energía en el próximo encuentro.

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