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Panorama general del sistema inmunitario

Por Peter J. Delves, PhD, University College London, London, UK

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El sistema inmunitario distingue lo propio de lo ajeno y elimina del cuerpo las moléculas y las células ajenas potencialmente noccivas. Este sistema también puede reconocer y destruir células anormales derivadas de los tejidos del huésped (ver Introducción a la inmunología tumoral). Cualquier molécula capaz de ser reconocida por el sistema inmunitario se considera un antígeno (Ag).

La piel, la córnea y las mucosas de los aparatos respiratorio, digestivo y urogenital constituyen una barrera física que es la primera línea de defensa del cuerpo. Algunas de estas barreras también tienen funciones inmunitarias activas:

  • Epidermis externa queratinizada: los queratinocitos secretan péptidos antimicrobianos (defensinas), y las glándulas sebáceas y sudoríparas secretan sustancias inhibidoras para los microorganismos (p. ej., ácido láctico, ácidos grasos). Además, muchas células inmunitarias (p. ej., mastocitos, linfocitos intraepiteliales, células de Langerhans presentadoras de Ag) residen en la piel.

  • Mucosa de los aparatos respiratorio, digestivo y urogenital: contiene sustancias antimicrobianas, como la lisozima, la lactoferrina y el anticuerpo IgA (SIgA).

La rotura de las barreras anatómicas puede desencadenar 2 tipos de respuesta inmunitaria: innata y adquirida. Muchos componentes celulares (p. ej., el complemento, las citocinas y las proteínas de la fase aguda) participan en la inmunidad innata y adquirida.

Inmunidad innata

La inmunindad innata (natural) es eficaz sin la exposición previa a un Ag (es decir, memoria inmunológica). Así, puede responder de inmediato a un invasor. Reconoce moléculas de Ag que se encuentran ampliamente distribuidas y no sólo un microorganismo o una célula específica. Sus componentes incluyen:

  • Células fagocitarias o fagocíticas

  • Células natural killer (NK)

  • Leucocitos polimorfonucleares

Las células fagocitarias (neutrófilos en la sangre y los tejidos, monocitos en la sangre, macrófagos en los tejidos) ingieren y destruyen los Ag invasores. El ataque por parte de las células fagocitarias puede verse facilitado cuando los Ag están cubiertos con anticuerpos (Ac), que se producen como parte de la inmunidad adquirida, o cuando las proteínas del complemento opsonizan los Ag.

Las células natural killer matan células infectadas por virus y algunos tumores.

Los leucocitospolimorfonucleares (neutrófilos, eosinófilos, basófilos, mastocitos) y las células mononucleares (monocitos, macrófagos) liberan mediadores inflamatorios.

Inmunidad adquirida

La inmunidad adquirida (adaptativa) requiere la exposición previa a un Ag y, por ende, lleva tiempo desarrollarla después de un encuentro inicial con un invasor nuevo. Después de eso, la respuesta es rápida. El sistema recuerda las exposiciones pasadas y es específica de Ag. Los componentes incluyen

  • Células T

  • Células B

La inmunidad adquirida incluye

  • Inmunidad mediada por células: Derivado de ciertas respuestas de células T

  • Inmunidad humoral: derivada de las respuestas del linfocito B (los linfocitos B secretan Ac solubles específicos contra el Ag).

Las células B y T interactúan destruyendo a los invasores. Las células presentadoras del Ag (ver Componentes del sistema inmunitario : Células presentadoras de antígeno) son necesarias para presentar los Ag a las células T.

Respuesta inmunitaria

La defensa inmunitaria satisfactoria requiere la activación, regulación y resolución de la respuesta inmunitaria.

Activación

El sistema inmunitario se activa cuando un Ag extraño es reconocido por los Ac circulantes o por los receptores celulares de superficie. Estos receptores pueden ser

  • Altamente específico (Ac expresados sobre las células B o receptores de células T)

  • Ampliamente específicos (receptores de reconocimiento del patrón como los receptores de manosa, los depuradores (scavenger) y del tipo Toll en células dendríticas y otras células).

Los receptores de especificidad amplia reconocen patrones moleculares asociados con microorganismos patógenos comunes en ligandos como los lipopolisacáridos grammnegativos, los peptidoglucanos grampositivos, la flagelina bacteriana, los dinucleótidos de citosina-guanina no metilados (motivos CpG) y el RNA viral de cadena doble.

La activación también se produce cuando los complejos Ag-Ac y complemento-microorganismo se unen a los receptores de superficie de la región del fragmento cristalizable (Fc) de la IgG (FcγR) y a C3b e iC3b.

Una vez reconocidos, el Ag, el complejo Ag-Ac o el complemento-microorganismo son fagocitados. La mayoría de los microorganismos mueren después de ser fagocitadas, pero otros inhiben la capacidad de destrucción intracelular del fagocito (p. ej., las micobacterias que han sido incorporadas por un macrófago inhiben la capacidad de matar células). En tales casos, las citocinas derivadas del linfocito T, sobre todo el interferón-γ (IFN-γ), estimula al fagocito para que produzca más enzimas líticas y otros productos microbicidas y por lo tanto potencia su capacidad para destruir o secuestrar al microorganismo.

A no ser que el Ag sea fagocitado rápidamente y degradado por completo (un acontecimiento común), se recluta una respuesta inmunitaria adquirida. Esta respuesta se inicia en

  • El bazo para los Ag en circulación

  • Ganglios linfáticos regionales para Ag tisulares

  • Tejidos linfoides asociados a mucosas (p. ej., amígdalas, adenoides, parches de Peyer) para los Ag mucosos

Por ejemplo, las células dentríticas de Langerhans de la piel fagocitan Ag y emigran a los ganglios linfáticos locales: allí se expresan los péptidos derivados del Ag en la superficie celular dentro de las moléculas del complejo mayor de histocompatibilitdad (MHC) clase II, que presentan el péptido a los linfocitos T helper o colaboradores (TH) CD4. Cuando el linfocito TH se une al complejo MHC-péptido y recibe diversas señales coestimuladoras, la célula expresa receptores para la citocina IL-2 y secreta varias citocinas. Cada subgrupo de linfocitos TH secreta diferentes combinaciones de sustancias, y por ende ejerce distintas respuestas inmunitarias (ver Componentes del sistema inmunitario : Células T).

Las moléculas MHC de clase II suelen presentar péptidos derivados de Ag extracelulares (exógenos) (p. ej., de muchas bacterias) a los linfocitos CD4 TH; por el contrario, las moléculas del CMH de clase I presentan péptidos derivados de Ag intracelulares (endógenos) (p. ej., de virus) a los linfocitos T CD8 citotóxicos. El linfocito T citotóxico activado mata entonces a la célula infectada.

Regulación

La respuesta inmunitaria debe regularse para impedir que dañe al propio huesped (p. ej., anafilaxia, destrucción tisular generalizada). Los linfocitos T reguladores (la mayoría de los cuales expresan el factor de transcripción Foxp3) ayudan a controlar la respuesta inmunitaria mediante la secreción de citocinas inmunodepresoras, como la IL-10 y el factor del crecimiento transformante-β (TGF-β), o a través de un mecanismo de contacto celular mal definido. Estas células reguladoras ayudan a impedir respuestas autoinmunitarias y probablemente ayuden a resolver respuestas activas frente a Ag ajenos .

Resolución

La respuesta inmunitaria termina cuando el Ag es secuestrado o eliminado del cuerpo. Sin un estímulo por parte del Ag, la secreción de citocinas cesa y los linfocitos T citotóxicos activados sufren apoptosis. La apoptosis marca a una célula para su inmediata fagocitocis, lo que evita el vertido del contenido celular y el desarrollo de la consiguiente inflamación. Los linfocitos B y T que se han diferenciado en células de memoria se libran de este destino.

Problemas geriátricos

Con el envejecimiento, el sistema inmunitario pierde eficacia de las siguientes maneras:

  • Se torna menos capaz de distinguir lo propio de lo ajeno, por lo que son más comunes los trastornos autoinmunitarios.

  • Los macrófagos destruyen las bacterias, las células cancerosas y otros Ag más lentamente, lo que puede contribuir con la mayor incidencia de cáncer entre los ancianos.

  • Los linfocitos T no responden tan rápidamente a los Ag.

  • Hay un menor número de linfocitos que pueden responder a los Ag nuevos.

  • El cuerpo que envejece produce menos complemento en respuesta a las infecciones bacterianas.

  • Se producen menos Ac en respuesta a los Ag, y los Ac son menos capaces de unirse al Ag, lo que posiblemente contribuya con la mayor incidencia de neumonías, gripes, endocarditis infecciosa y tétanos y se incrementa el riesgo de muerte debido a estos trastornos. Estos cambios también puede explicar en parte por qué las vacunas son menos efectivas en los ancianos.