Inmunología

La inmunología es un amplio campo que abarca tanto la investigación básica como las aplicaciones clínicas que tienen que ver con los mecanismos de defensa del huésped en contra de entidades extrañas (no propias), conocidas como antígenos, con el reconocimiento de dichas moléculas antigénicas y con las funciones de defensa del huésped, mediadas por la inmunidad celular, particularmente aquellas relacionadas con la inmunidad a la enfermedad, la hipersensibilidad, la autoinmunidad, la inmunodeficiencia, y los trasplantes. (Jawetz, 2005)

Inmunidad

Conjunto de mecanismos fisiológicos que permiten al animal reconocer una sustancia como extraña y neutralizarla, eliminarla o metabolizarla, sin dañar los tejidos propios. (Carmona, 1997)

Ramas de la inmunología

Inmunopatología: Estudio de las reacciones mórbidas provocadas por la aparición de un antígeno en el organismo y por la formación consecutiva del anticuerpo correspondiente (conflicto antígeno-anticuerpo). (Medicopedia, 2014)

Inmunocitoquímica o inmunoquímica: técnicas para localizar proteínas concretas en células, utilizan anticuerpos específicos marcados enzimáticamente que dan lugar a un producto de reacción coloreado. (Lawrence, 2003)

Inmunodiagnóstico: utilización de anticuerpos para detectar e identificar, sustancias y agentes patógenos,  por ejemplo virus, bacterias, hormonas, drogas. (Lawrence, 2003)

Inmunogenética: estudio de la expresión genética de los elementos constituyentes del sistema inmune y de las enfermedades autoinmunitarias (Anaya, 2005)

Serología: estudio de los sueros inmunes y de la utilización de antisueros para caracterizar patógenos, antígenos o células. (Lawrence, 2003)

Tipos de inmunidad

Inmunidad innata o natural: Lawrence, (2003), afirma que esta inmunidad es “la protección contra infecciones como consecuencia de la activación de mecanismos de defensa fijados, relativamente inespecíficos” y Roitt (2008) “sistemas antimicrobianos relativamente inespecíficos que son innatos en el sentido que no son afectados en forma intrínseca por contacto previo al agente infeccioso”. La inmunidad natural viene dada desde el nacimiento, y se activa ante cualquier estímulo nocivo; además, actúa siempre de la misma manera.

la inmunidad innata, como el término lo sugiere, viene incorporada y se da de una forma “espontánea”, desde el momento en que se nace, no obstante, existen diferencias entre poblaciones en la forma en que actúa dicha inmunidad y en la eficiencia de la misma en función de ciertos patógenos.

Según la raza o etnia del individuo, pueden existir resistencia o susceptibilidad a ciertas enfermedades infecciosas. Por ejemplo, existe una mayor resistencia a la malaria entre poblaciones de raza negra que en las de raza blanca, y los blancos son más susceptibles a la fiebre amarilla. Asimismo, las especies difieren en cuanto a la susceptibilidad a infecciones; por ejemplo, el VIH no afecta a los chimpancés, pero sí a los humanos. Entre individuos existen también diferencias, como se ve en infecciones que infectan a una cantidad determinada de personas,  pero no todas enferman, e incluso en casos de epidemias graves, donde parte de la población enferma muere, pero otra parte no, debido a una mejor respuesta inmunitaria.

Inmunidad adquirida

Es el tipo de inmunidad a una infección producida por la exposición previa a un patógeno o por la inmunización contra él. (Lawrence, 2003)

Inmunidad pasiva: tipo de inmunidad a corto plazo adquirida por transferencia de anticuerpos ya formados, como la que ocurre por la transferencia de anticuerpos de la madre al feto a través de la placenta y a través de la leche materna al lactante. (Lawrence, 2003)

Inmunidad activa: forma de inmunidad adquirida tras la inmunización a un antígeno de un agente infeccioso. Incluye una primera etapa donde ocurre la enfermedad y se forman anticuerpos después del primer contacto con el antígeno, y una segunda donde ocurre el contacto contra el mismo antígeno pero no se presenta la enfermedad debido a la respuesta de memoria que se produce, por el primer contacto. (Lawrence, 2003)

Inmunidad natural: tipo de inmunidad que se da de forma espontánea, es decir, viene “insertada” en el organismo desde el nacimiento. (Lawrence, 2003)

Inmunidad artificial: ocurre cuando se inmuniza a una persona o animal con anticuerpos (suero) o microorganismos modificados por el hombre en forma de vacunas. (Lawrence, 2003)

Inflamación

Tortora (2006) dice que la inflamación es una respuesta defensiva, inespecífica del organismo ante una lesión tisular. Asimismo detalla que las causas pueden ser contactos con gérmenes patógenos, sustancias químicas irritantes, abrasiones, temperaturas extremas y trastornos o deformaciones celulares. Los signos y síntomas característicos de la inflamación son rubor, calor, tumefacción (edema) y dolor. Cabe añadir que la inflamación puede producir falta de función en el área afectada en función del sitio y extensión de la lesión. El cuerpo, a través de la inflamación, intenta eliminar a los microorganismos, toxinas o sustancias extrañas presentes en el sitio de lesión, impedir la diseminación a otros tejidos y preparar al sitio de lesión para el proceso de reparación tisular en un intento de restaurar la homeostasis del tejido afectado. La inflamación consiste en A) vasodilatación e incremento, de la permeabilidad vascular. B) migración de los fagocitos presentes en la circulación y el líquido intersticial, y C) reparación tisular

Fiebre

La fiebre es “la temperatura corporal anormalmente elevada, producto de ls reprogramación del termostato hipotalámico” (Tortora, 2006). Por lo general, tiene lugar durante procesos infecciosos e inflamatorios. Muchas toxinas provenientes de las bacterias tienen la capacidad de elevar la temperatura corporal, y en ocasiones provocan la liberación de citocinas productoras de fiebre como la Interleucina-1 de los macrófagos. La elevación de la temperatura corporal potencia la acción de los interferones, inhibe el crecimiento de algunos microbios e incrementa la velocidad de las reacciones que contribuyen a la reparación de los tejidos.

Anticuerpos

Carmona (1997) habla de los anticuerpos y los define como “sustancias elaboradas por el organismo en respuesta al estímulo provocado por un antígeno, con el cual se combinan específicamente”.

Los anticuerpos son producidos por las células plasmáticas, estás células provienen de células B, que son células linfáticas que al interactuar de formas complejas con linfocitos T de ayuda, se convierten en células productoras de anticuerpos (células plasmáticas). Los anticuerpos  pertenecen a un grupo de proteínas llamadas globulinas y también se les conoce como inmunoglobulinas. La mayoría de los anticuerpos posee cuatro cadenas polipeptídicas, dos, idénticas entre sí, llamadas cadenas pesadas y otras dos llamadas cadenas livianas; las primeras contienen unos 450 aminoácidos y las segundas unos 220. Las cadenas pesadas se unen a las livianas por puentes disulfuro y otro puente disulfuro mantiene las cadenas pesadas unidas. Los extremos de las cadenas pesadas  y livianas constituyen los sitios de reconocimiento de los antígenos, con los cuales se unen en esas zonas.  (Tortora, 2006)

Las inmunoglobulinas son 5, y se designan con las letras G, A, M, D y E. Se representan con la anteposición de las letras Ig a una de las antes mencionadas; así que las inmunoglobulinas se representan como IgA, IgM, IgG, IgD y IgE. Las propiedades de las Ig varían, pero pueden mencionarse: el peso molecular va de 150 mil a 900 mil daltons; solo la IgG se transfiere a través de la placenta al feto, la IgG y la IgM intervienen en la vía clásica del complemento, mientras las demás en la vía alterna. Además la Ig de mayor concentración en suero es la IgG con 75% y la de menor concentración es la IgE con 0.004 %.  (Carmona, 1997)

Antígenos

Los antígenos son sustancias que, introducidas en un organismo animal, da lugar a la formación de anticuerpos, es decir, de células capaces de reaccionar contra él. De esta definición se desprende que los antígenos poseen inmunogenicidad, es decir la capacidad de originar una respuesta inmunitaria y antigenicidad, esto es, la capacidad de reaccionar específicamente. Por lo común, los antígenos más potentes son de naturaleza proteica, aunque también los lípidos, los polisacáridos e incluso los ácidos nucleicos, pueden, en circunstancias determinadas, comportarse como antígenos. Sin embargo, las células del sistema inmunitario reconocen solo una parte del agente que ingresa al organismo, es decir, una parte de una molécula que puede generar una respuesta inmune; a esta parte, que conforma el antígeno, se le denomina epítopo, o determinante antigénico (Carmona, 1997)

Requerimientos de la inmunogenicidad

Según Carmona (1997), para que una sustancia sea inmunógena se  necesitan 3 condiciones:

1.      Que la sustancia sea extraña: Por ejemplo, la inyección de albúmina bovina en un conejo, genera respuesta inmunitaria. Cuanto más extraña sea la sustancia, mayor será la probabilidad de que sea rechazada.

2.      Que sea accesible al sistema inmunitario: Por ejemplo, existen agentes fúngicos q no cumplen esta propiedad, como algunos hongos dermatofitos que pueden vivir muchos años en la piel sin generar respuesta inmunitaria

3.      Que sea compatible con la constitución genética del animal: La respuesta inmunitaria está sujeta a control genético  y existen variaciones individuales para responder a un antígeno en particular. Por ejemplo, algunos antígenos son inmunógenos para el ser humano pero no para el cobayo, así como incluso dentro de una misma especie, algunos individuos responden a algunos antígenos, y otros no.

Consecuencias de la unión del anticuerpo con el antígeno

Después de unirse con un antígeno, un anticuerpo puede producir variados efectos: A) neutraliza o bloquea algunas toxinas bacterianas y evita la adhesión  de algunos virus a la célula diana. B) Inmovilización bacteriana, debido a que los anticuerpos se generan por la presencia de antígenos presentes en los cilios o flagelos de las bacterias móviles, la reacción antígeno-anticuerpo puede causar la perdida de motilidad de la bacteria, lo cual limita su diseminación a otros tejidos. C) Aglutinación y precipitación antígenos: esto ocurre, dado que los anticuerpos presentan dos o más sitios de unión para los antígenos, lo que trae como consecuencia que se realice una reacción antígeno-anticuerpo cruzada entre distintos patógenos produciendo la aglutinación (agrupación) de éstos. Las células fagocíticas digieren a los microorganismos aglutinados con mayor rapidez. De la misma manera los antígenos solubles secretados pueden precipitar al reaccionar en forma cruzada con los anticuerpos, y son más fácilmente fagocitados. D) activación del complemento a través de la puesta en marcha por parte de los complejos antígeno-anticuerpo de la vía clásica del sistema del complemento. E) facilitación de la fagocitosis, puesto que el eje de los anticuerpos sirve como una “bandera” que atrae a los fagocitos, una vez que los antígenos se unen a los anticuerpos; estos facilitan la actividad de los fagocitos debido a que producen aglutinación y precipitación de los antígenos, activación del sistema de complemento y a través de la cobertura de los microorganismos con anticuerpos (opsonización), lo que los hace más susceptibles a la fagocitosis. (Tortora, 2006)

Mecanismo de unión entre anticuerpo

La reacción de unión entre un antígeno y un anticuerpo depende de una unión química (enlace), en que las moléculas se mantienen adheridas por fuerzas de atracción. Las moléculas del antígeno tienen diversos puntos superficiales, de contacto, por lo regular de 10 a 50 puntos por molécula, y que sirven de lugar de anclaje para el anticuerpo.  Éste posee, por lo común, dos puntos que le permiten actuar como un puente intermolecular, para así integrar una red de pequeños precipitados o grumos. El sitio de contacto del antígeno es una pequeña proyección que encaja con unas concavidades en la superficie del anticuerpo, que produce una conexión que se mantiene por fuerzas intermoleculares como las fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno, fuerzas hidrófobas y electrostáticas. (Carmona, 1997)

Métodos para la detección de las reacciones antígeno-anticuerpo

Precipitación y aglutinación

Los anticuerpos del suero presentan dos tipos de acciones sobre los antígenos según sea la naturaleza de estos. Si los antígenos son organismos celulares, los anticuerpos producen aglutinación y ocasionan precipitación si son moléculas o partículas en solución coloidal. Los anticuerpos reciben el nombre de aglutininas o precipitinas respectivamente. En general, la precipitación y aglutinación son muy similares, aunque las diferencias dependen de la naturaleza del antígeno. (Carmona, 1997)

Mecanismo y técnica de la precipitación

La unión de un precipitógeno (antígeno) con una precipitina ocurre en segundos, pero puede tardar de horas a días en ocurrir la precipitación. El antígeno debe ser multivalente, es decir ha de contar con varios sitios que le permita combinarse con el anticuerpo, que es divalente, lo que conlleva a la formación gradual de una red que precipita al alcanzar ciertas dimensiones. El pH y la temperatura influyen también en el proceso.

La proporción entre antígeno y anticuerpos desempeña un papel importante en el mecanismo de reacción, lo que se demuestra experimentalmente al mezclar en tubos de ensayo, cantidades crecientes de precipitógeno y cantidades constantes de la precipitina. En los tubos que contienen mayor cantidad de anticuerpos, no ocurre precipitación; en los tubos donde el precipitógeno va en aumento, ocurre la precipitación y en los que hay una cantidad mucho mayor de precipitógeno, tampoco ocurre la precipitación, debido a que no hay suficiencia de anticuerpos.

En la práctica se usa suero puro o de baja dilución y antígeno en diluciones variables. Pueden mezclarse ambos componentes en un tubo de ensayo, en cuyo caso, los agregados aparecerán dispersos en el medio. En la zona de precipitación de observa un anillo en los puntos de contacto. Esta prueba se denomina reacción del anillo y en el momento en que termina la precipitación corresponde al título o cantidad de anticuerpos capaces de reaccionar con la más alta dilución del antígeno. (Carmona, 1997)

Mecanismo y técnica de la aglutinación

El mecanismo es esencialmente el mismo que el da la precipitación, a diferencia que el antígeno se ubica sobre una célula o partícula. En este caso los antígenos se llaman aglutinógenos y los anticuerpos aglutininas. Los antígenos no necesariamente tienen que estar vivos, porque si están muertos también provocan la reacción.

Si se prepara una suspensión de agentes infecciosos, en solución salina al 0,9% y se mezcla con el suero correspondiente, se aprecia como la turbiedad de la suspensión desaparece al formarse los aglutinados que se depositan paulatinamente en el fondo de un tubo de ensayo. Normalmente las bacterias poseen una misma carga eléctrica negativa, que las mantiene en dispersión en los medios que se mantienen suspendidas. Ahora bien, si lacarga se modifica con la adición de ciertas sales, las bacterias no se repelen, y caen en el fondo del tubo contentivo de la dilución.

En la aglutinación y en la precipitación se cumplen dos fases en el mecanismo de reacción. La primera está constituida por la unión específica antígeno-anticuerpo, y la segunda es llevada a cabo por electrolito, que modifica el potencial eléctrico superficial, con la consecutiva formación de los aglutinados. Aún así, cabe recalcar en que los anticuerpos deben vencer las fuerzas intercelulares de rechazo, derivadas de las cargas negativas de la superficie celular y de la nube iónica que las rodea.

Asimismo, cabe destacar que, a pesar de estar en combinación bivalente con el antígeno (glóbulos rojos), algunas aglutininas no son capaces de producir aglutinación si no se sitúan en un medio rico en albúmina sérica, ya que de esta forma se vencen las fuerzas electrostáticas de repulsión de los glóbulos rojo, lo que favorece la proximidad entre ellos, y por tanto, la aglutinación.

La técnica puede hacerse de forma macroscópica y microscópica. En la primera, llamada “método macroscópico en tubo”, se deposita en varios tubos la misma cantidad de microorganismos en solución salina, y se agrega igual volumen del suero aglutinante, pero en diluciones distintas. Se mantiene en baño de María, a 37 grados Celsius durante una hora o a 56 ºC durante 30 minutos;  después se observa la dilución máxima del suero donde hubo aglutinación. Esta dilución del límite reaccionante representa el título de anticuerpos

En la segunda técnica, llamada “método microscópico”, se usa una gota de solución del suero y una de antígeno, tomada con una pipeta de Pasteur de punta fina. Las gotas se colocan en un cubreobjetos para observarlas al microscopio, según la técnica de gota pendiente. Es fácil ver como los microorganismos móviles pierden su movilidad y luego al igual que los inmóviles se adhieren entre sí hasta quedar todos agrupados en grumos. (Carmona, 1997)

Componentes físicos del sistema inmunitario

El sistema inmunitario tiene tres funciones principales:

1.      Drenaje del exceso del líquido intersticial: los vasos linfáticos drenan el exceso de líquido intersticial desde los espacios tisulares y lo devuelven a la sangre

2.      Transporte de los lípidos de la dieta: los vasos linfáticos se encargan del transporte de lípidos y vitaminas liposolubles (A, D, E, K) que se absorben desde el tracto gastrointestinal hacia el torrente sanguíneo

3.      Generación de la respuesta inmunitaria: el tejido inmunológico inicia la respuesta de elevada especificidad dirigida contra algún microorganismo en particular o célula anormal. Los linfocitos T y B, junto a los macrófagos reconocen a las sustancias extrañas y emplean estrategias para atacarlas. (Tortora, 2006)

Capilares linfáticos

Tienen  un diámetro similar al de los capilares sanguíneos y presentan una estructura  única que le permite al líquido intersticial ingresar en ellos pero no retornar al espacio intersticial. Esto se debe a la superposición de las células endoteliales de las paredes del capilar. Cuando la presión del líquido intersticial supera al de la linfa, las células se separan levemente, como la apertura de una puerta vaivén de un solo sentido y permite que el líquido intersticial entre en los capilares.  Cuando la presión de la linfa aumenta (dentro de los capilares) respecto a la presión del líquido intersticial, las células endoteliales se adhieren fuertemente entre sí y evitan la salida de la linfa; sin embargo, la presión de la linfa disminuye a medida que ésta fluye por los capilares linfáticos lo que permite el continuo ingreso del líquido intersticial por diferencias de presión. Junto a los capilares linfáticos hay filamentos de fijación compuestos por fibras elásticas que se extienden por fuera de las células endoteliales linfáticas y mantienen a los capilares unidos a los tejidos circundantes. Por ejemplo, cuando  se acumula líquido intersticial y ocurre edema tisular, los filamentos son traccionados, lo que ocasiona un aumento de la brecha de las células epiteliales del capilar, y por consiguiente, un aumento del ingreso del líquido intersticial al capilar, lo que redunda en una disminución del edema. (Tortora, 2006)

Troncos y conductos linfáticos

Los vasos linfáticos son de mayor grosor que los capilares linfáticos y son los encargados de llevar la linfa a los ganglios linfáticos. Cuando los vasos linfáticos salen del ganglio, se reúnen y forman troncos linfáticos. Los troncos principales son el lumbar, intestinal, broncomediastínico, subclavio y yugular.  El lumbar recolecta linfa que proviene de miembros inferiores, las paredes y órganos de la pelvis, los riñones, glándulas suprarrenales y la pared abdominal. Los troncos intestinales se encargan de la linfa que viene del estómago, intestinos, páncreas y parte del hígado. El broncomediastínico recoge linfa del corazón, pared torácica y pulmones. El tronco subclavio, linfa de los miembros superiores, y el tronco yugular de la proveniente de la cabeza y cuello.

Los troncos linfáticos drenan la linfa en dos conductos principales: el conducto torácico y el conducto linfático derecho. El primero mide entre 38 y 45 cm de longitud y es el principal conducto a través del cual la linfa retorna a la sangre y recibe linfa de los troncos lumbares derecho e izquierdo, troncos intestinales, del yugular broncomediastínico y subclavio izquierdos; por ende, conducto torácico lleva linfa de la porción izquierda de la cabeza, cuello y tórax, miembro superior izquierdo y la región inferior a las costillas. El conducto linfático derecho mide aproximadamente 1,2 cm, y recibe la linfa de los troncos yugular, subclavio y broncomediastínico derechos; así, recoge la linfa de la parte derecha del cuerpo.  Desde el conducto linfático derecho, la linfa llega a la sangre venosa en la unión entre las venas yugular interna derecha y subclavia derecha. (Tortora, 2006)

Ganglios linfáticos

Tienen forma de alubia y están diseminados por todo el cuerpo, miden entre 1 y 25 mm de longitud y presentan una cápsula de tejido conectivo que se extiende al interior del ganglio  en forma de trabéculas. La región funcional, el parénquima se divide en corteza y médula, ubicadas de forma superficial y profunda respectivamente. En la corteza hayu dos zonas, la corteza externa tiene agregados ovoides de linfocitos B llamados “nódulos linfáticos” que cuando están formados principalmente por linfocitos B, son llamados  “nódulos linfáticos primarios”. Un nódulo linfático secundario tiene linfocitos B de memoria y células plasmáticas y aparece por causa de la estimulación antigénica. Una vez que un linfocito B reconoce a un antígeno en un nódulo linfático primario, éste evoluciona hacia uno secundario.  Esto ocurre como resultado del “encuentro antigénico”.  La zona central de un nódulo linfático secundario consiste en una región clara de células llamada centro germinal  en el cual hay células B, células foliculares dendríticas y macrófagos. Cuando las células foliculares dendríticas “presentan “ el antígeno, las células B proliferan y se diferencian a células plasmáticas productoras de anticuerpos o a células B de memoria, lo cual ayuda con la defensa inmunitaria inmediata y la que ocurre como respuesta a un ataque del mismo agente.

La zona de la corteza interna del ganglio no contiene nódulos linfáticos y está formada principalmente por células T y células dendríticas que arribaron desde otros tejidos. Las células dendríticas presentan antígenos a las células T, lo que induce su proliferación, así, los linfocitos T salen del ganglio linfático y se dirigen a las regiones del organismo con actividad antigénica.

La médula del ganglio contiene linfocitos B, células plasmáticas productoras de anticuerpos provenientes de la corteza y macrófagos, todos embebidos en una red de fibras y células reticulares. (Tortora, 2006)

Timo

Es un órgano bilobulado, cuyos lóbulos se mantienen juntos gracias a una capa de tejido conectivo, y a la vez están separados por una cápsula de mayor grosor, también de tejido conectivo. Desde la cápsula se extienden proyecciones llamadas trabéculas, que penetran en  cada lóbulo. (Tortora, 2006)

El timo se divide anatómicamente, en primer lugar, en una corteza donde hay linfocitos T, células dendríticas, células epiteliales y macrófagos en forma dispersa. Las células pre-T (linfocitos T inmaduros) migran a la corteza tímica desde la médula ósea roja, donde proliferan e inician el proceso de maduración. Las células dendríticas, contribuyen al proceso de maduración. Las células epiteliales de la corteza tienen prolongaciones que albergan hasta 50 células T, las células epiteliales colaboran con la selección de células T funcionales en un proceso llamado “selección positiva”. También producen hormonas para la maduración de las células T. Los macrófagos ayudan a limpiar los restos de células muertas o células que están en el proceso de muerte. Las células T que sobreviven ingresan a la médula.

En segundo lugar, el timo se divide en una médula, que tiene linfocitos T maduros, células epiteliales, dendríticas y macrófagos dispersos en una gran superficie. Algunas de las células epiteliales se agrupan y forman capas concéntricas de células planas que degeneran y se transforman en células cargadas de gránulos queratohialinos y queratina, llamadas “corpúsculos tímicos”.  Aunque poco se sabe de ellas, pueden servir como sitios de muerte de células T presentes en la médula. Las células T que salen del timo, migran a través de la sangre, hacia bazo, ganglios linfáticos y otros tejidos linfáticos.

El timo se atrofia con la edad; así, el timo de un lactante puede pesar 70 g, y en un aciano puede llegar a pesar 3 g. El tejido del timo se reemplaza con tejido adiposo y areolar. (Tortora, 2006)

Bazo

El bazo es un órgano ovoide de aproximadamente 12 cm de longitud y es la masa de tejido linfático de mayor tamaño. Al igual que el timo y los ganglios linfáticos, presenta una cápsula y trabéculas; lo que forma su estroma (estructura de sostén). La parte funcional (parénquima) consta de pulpa blanca y pulpa roja, la primera es tejido linfático con preponderancia de linfocitos y macrófagos dispuestos alrededor de las ramas de la arteria esplénica. En la pulpa roja se encuentran sinusoides venosos cargados de sangre y cordones tejido esplénico (del bazo), que están formados por glóbulos rojos, macrófagos, linfocitos, células plasmáticas y granulocitos. Las venas se encuentran en estrecha asociación con la pulpa roja. (Tortora, 2006)

Linfocitos T

Son glóbulos blancos llamados agranulocitos, puesto que en el microscopio óptico no son visibles sus gránulos intracelulares, debido a su pequeño tamaño y su poca capacidad de teñirse. Los hay pequeños y grandes; el tamaño de los primeros oscila entre 7 y 9 micrómetros de diámetro y los grandes entre 10 y 14. El núcleo se aprecia redondeado o levemente hendido y en el citoplasma se forma un halo alrededor del núcleo que se ve celeste-azulado. Además el citoplasma se hace más visible en tanto la célula sea más grande. (Tortora, 2006)

Activación, proliferación y maduración de los linfocitos T

Los linfocitos se activan cuando antígenos ingresan al organismo, y algunos linfocitos que tienen los receptores de membrana adecuados, pueden reconocer y ligarse a tales antígenos. Estos antígenos ya han sido procesados con anterioridad y unidos a moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH) y forman un complejo antígeno-CMH; este “trabajo” lo realizan las Células Presentadoras de Antígeno (CPA). Las proteínas de membrana de los linfocitos T llamadas CD4 y CD8 interactúan con el CMH y ayudan a mantener la unión entre los receptores de membrana de los linfocitos y el CMH, por lo que se denominan “correceptores”.

Todo el proceso de reconocimiento descrito se denomina “primera señal de activación de células T”. Sin embargo, se necesita una segunda señal que en los que intervienen moléculas llamadas “coestimuladores” y existen una gran variedad de ellas; la interleucina-2 es un coestimulador. La parte de un coestimulador está en la membrana del linfocito T y la otra en la de la CPA, y cuando se unen estas células, la unión entre ellas se prolonga debido a la intervención del coestimulador de las membranas celulares. Después de ocurridas las dos señales necesarias, se activa el linfocito T; la activación implica el crecimiento de la célula, su proliferación y posterior diferenciación, que tiene como resultado la formación de una población de células T llamada “clon”; tal población celular está ahora especializada para reconocer el antígeno que activó en primer lugar al linfocito T; antes de la activación solo unos pocos linfocitos T podían reconocer al antígeno, pero después existen muchos más que pueden reconocerlo, lo que mejora de forma significativa la respuesta inmune. La activación, proliferación y maduración de células T tiene lugar en los tejidos y órganos linfáticos secundarios. (Tortora, 2006)

Transfusiones y reacciones contra eritrocitos

La sangre es el tejido que más fácil se puede trasplantar. Sin embargo, los componentes normales de los glóbulos rojos (GR) de una persona pueden desencadenar una respuesta antígeno-anticuerpo dañina para el receptor. En una transfusión incompatible, los anticuerpos del plasma del receptor se combinan con los antígenos de los GR del donador, lo que produce aglutinación de los GR. La aglutinación es la respuesta antígeno-anticuerpo en la cual los GR se entrelazan unos con otros. Cuando se forman los complejos antígeno-anticuerpo, se activan proteínas plasmáticas de la familia del complemento. Éstas hacen que las membranas de los GR donados se vuelva permeable, lo que causa hemólisis de los GR y liberación de hemoglobina al plasma sanguíneo, lo que puede resultar en insuficiencia renal por bloqueo de las membranas de filtración. (Tortora, 2006)

Complejo mayor de histocompatibilidad (CMH)

La capacidad del organismo de reconocer lo propio de lo ajeno depende en buena medida de un grupo de proteínas de superficie celular conocidos como “antígenos CMH”. Estos antígenos con codificados por un grupo de genes denominados Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH). Existen muchas formas (alelos) de los genes CMH en los humanos, (unas 40),  por lo que existen muchas combinaciones posibles de los mismos; en consecuencia, es muy improbable que dos personas tengan los mismos genes CMH a menos que sean gemelos idénticos. Sin embargo, mientras más relacionados estén los individuos, más similitud hay en sus genes CMH; dicho sea de paso, existen tres grupos de genes CMH que codifican distintos conjuntos de proteínas. Los antígenos CMH clase I se encuentran en la mayor parte de las células nucleadas y son importantes para diferenciar entre lo propio y lo ajeno. Se unen a antígenos extraños producidos dentro de las células (por ejemplo, producidos por virus o por injerto de tejido ajeno) y forman complejos moleculares que se exhiben en la superficie celular. Estos complejos antígeno-CMH son reconocidos por los linfocitos T citotóxicos. (Solomon, 2001)

Los antígenos CMH clase II se ubican principalmente en células del sistema inmunitario, en particular en linfocitos B, macrófagos, algunos linfocitos T y células dendríticas. Tales antígenos regulan las interacciones entre linfocitos T, linfocitos B y células presentadoras de antígeno (CPA)  y se unen a fragmentos peptídicos de proteínas que han entrado en la célula a partir de fuentes extrañas, como bacterias, y se han degradado; luego el complejo antígeno-CMH es exhibido en la superficie celular y estimula a los linfocitos T de ayuda. Las proteínas CMH clase III, incluyen componentes del sistema del complemento. (Solomon, 2001)

Presentación antigénica o de antígenos

Cuando una célula del sistema inmunitario, como un macrófago, engulle un patógeno, éste es degradado junto con sus antígenos proteicos. Éstos se degradan en péptidos de menos tamaño, los cuales son unidos a moléculas del CMH; el complejo resultante se inserta en la membrana plasmática del macrófago, en un proceso denominado “presentación antigénica”; una vez inserto en la membrana plasmática celular del macrófago, el complejo puede ser “presentado” a otras células como los linfocitos T, para su reconocimiento. Según Tortora (2006) el procesamiento y presentación de antígenos ocurre de dos maneras:

1.      Procesamiento de antígenos exógenos: los antígenos externos que ingresaron al organismo y se encuentran en líquido extracelular, se denominan antígenos exógenos. Estos comprenden, bacterias, parásitos, polvo, polen y virus que no han infectado aún a las células. Las Células Presentadoras de Antígenos (CPA) procesan y presentan a los antígenos exógenos, las CPA son las células dendríticas, macrófagos y células B y se ubican, de forma estratégica, en los sitios donde es más probable que los antígenos vulneren los mecanismos de defensa inespecífica, lo que permite su ingreso al organismo, como la epidermis y dermis de la piel y las mucosas de los aparatos urinario, reproductor, digestivo, respiratorio y ganglios linfáticos. El proceso completo se lleva a cabo en distintos pasos:

a.      Internalización del antígeno: en casi cualquier lugar del cuerpo donde los “intrusos” lograron burlar las defensas, las CPA internalizan los antígenos mediante fagocitosis o endocitosis.

b.      Digestión de los antígenos en fragmentos peptídicos: en el interior del fagosoma o endosoma, las enzimas digestivas rompen las grandes proteínas antigénicas y forman pequeños fragmentos peptídicos.

c.       Síntesis de moléculas del CMH clase II: al mismo tiempo las CPA sintetizan moléculas CMH-II y las empaquetan en vesículas

d.      Fusión de vesículas: las vesículas que contienen los fragmentos de péptidos antigénicos y las que contienen las moléculas CMH-II se unen y fusionan

e.       Unión de los fragmentos peptídicos a las moléculas del CMH-II: Luego de la fusión de ambos tipos de vesículas, los fragmentos de los péptidos antigénicos se asocian a las moléculas del CMH-II.

f.       Inserción del complejo antígeno-CMH-II en l membrana plasmática: la vesícula que contiene los complejos antígeno-CMH-II sufre exocitosis. Como resultado, dichos complejos se insertan en la membrana plasmática.

2.      Procesamiento de antígenos endógenos: los antígenos endógenos son las moléculas antigénicas extrañas que se sintetizan en el interior de las células del cuerpo. Éstas pueden ser proteínas virales generadas una vez que los virus infectan a las células utilizando la maquinaria metabólica de la célula huésped o proteínas anormales sintetizadas por células tumorales. Los fragmentos de los antígenos endógenos se asocian a moléculas del CMH, en el interior de la célula infectada, lo que resulta en complejos “fragmento antigénico endógeno-CMH-I”, que se movilizan hacia la membrana plasmática, donde se expresan en la superficie celular. El complejo señaliza la presencia de células infectadas que necesitan ayuda.

Sistema del complemento

Tortora (2006) habla del sistema del complemento como  “un sistema defensivo compuesto por 30 proteínas que se sintetizan en el hígado y que circulan constantemente por el plasma sanguíneo y tejidos del organismo”. Dichas proteínas destruyen a los microorganismos activando fagocitosis, citólisis e inflamación.

La mayoría de las proteínas del sistema del complemento se designan con la letra mayúscula C desde C1 hasta C9. Normalmente se encuentran inactivas, pero por división enzimática se subdividen en dos porciones, que son las formas activas de la proteína. Tales partes se representan con la letra a y b, por ejemplo C3a y C3b son las formas funcionales de la proteína C3. Otras proteínas del complemento son los factores B, D y P. Las proteínas del complemento actúan en forma de cascada, es decir, una reacción desencadena a otra que a su vez, produce la reacción siguiente. Con cada reacción se generan cada vez más productos, con lo cual el efecto se amplifica. La activación ocurre de tres formas distintas, aunque todas tienen como propósito activar a C3. La activación de C3 y las consiguientes reacciones ocurren así:

a.       El C3 inactivo se divide y forma los fragmentos C3a y C3b

b.      El fragmento C3b se adhiere a la superficie de los organismos, mientras que los receptores de los fagocitos se unen al mismo C3b. Así, el C3B facilita la fagocitosis, cubriendo a los microorganismos, proceso que se conoce como opsonización. La opsonización promueve la adhesión de los fagocitos a los microbios

c.       El fragmento C3b también inicia una serie de reacciones que provocan citólisis. Primero C2b divide a C5. El fragmento C5b se une entonces a C6 y C7 los cuales se unen a la membrana plasmática del microorganismo invasor. Acto seguido, C8 y varias moléculas de C9 se unen a las demás proteínas del complemento, las cuales en conjunto forman un complejo d ataque de membrana, en forma de cilindro, que se inserta en la membrana plasmática.

d.      C3a y C5a se unen a los mastocitos, y provocan la liberación de histamina por parte de éstos, lo cual genera aumento de la permeabilidad vascular durante la inflamación. C5a también atrae a los fagocitos hacia el sitio de inflamación (quimiotáxis).

La proteína C3 puede activarse por tres vías. La primera, llamada vía clásica, se inicia cuando los anticuerpos se unen a los antígenos (microorganismos).  El complejo antígeno-anticuerpo formado se une  a C1 y lo activa. Por último, se activa C3 y el fragmento C3b induce la fagocitosis, citólisis e inflamación. La segunda vía,  se llama vía alterna y no implica la presencia de anticuerpos. Se inicia por la interacción de complejos de lípidos-hidratos de carbono sobre la superficie de los microorganismos y los factores del complemento B, D y P, lo cual activa a C3. La tercera vía, denominada vía de las lectinas, se da porque los macrófagos que engullen a los microorganismos patógenos, liberan sustancias químicas que inducen al hígado a producir proteínas denominadas lectinas, que luego se unen a hidratos de carbono localizados en la superficie microbiana, que en última instancia activan a C3.

Una vez que el sistema del complemento se activa, las proteínas plasmáticas y las proteínas que se encuentran en las células del organismo, como las sanguíneas, degradan el C3B activado, lo cual disminuye la capacidad destructiva del sistema del complemento para así minimizar el daño que pueda generarse en los tejidos propios. (Tortora, 2006)

Inmunoadherencia

Es la fijación en la superficie de glóbulos rojos humanos lavados, no sensibilizados, de microbios que están aislados o en masas. Este fenómeno se produce en presencia de anticuerpos específicos del microbio y del complemento, y aumenta la fagocitosis de los microbios por los leucocitos. En términos más generales, puede fijar diversos complejos antígenos (soluble o figurado), anticuerpos, complemento en la superficie de partículas tales como hematíes, plaquetas, granos de sílice o de almidón. (Medicopedia, 2014)

Inmunodeficiencia combinada

La Enfermedad por Inmunodeficiencia Combinada Grave, que involucra a las células T, B y NK (células citotóxicas naturales) representa la forma más grave de inmunodeficiencia primaria y afecta a 1 de cada 80 mil nacimientos vivos. Los afectados presentan defectos profundos en la inmunidad celular y humoral con muerte dentro del primer año de vida dado que ocurren infecciones oportnunistas recurrentes y severas. Son frecuentes las diarreas prolongadas y las neumonías por Pneumocystis carinii, que es un hongo patógeno,  así como candidiasis bucales y dérmicas. Si se vacunan con organismos atenuados, los afectados fallecen debido a una infección progresiva. El tratamiento requiere un transplante de médula ósea. (Roitt, 2008)

Deficiencias de anticuerpos

En ciertas inmunodeficiencias asociadas a linfocitos B, no se observa reducción del número de células de este linaje, sino que las células B son incapaces de sintetizar uno o varios tipos de inmunoglobulinas. El caso más común lo representa la deficiencia de IgAm, puesto que se da en cada uno de 800 individuos. Los sintomas más característicos son infecciones sinopulmonares, colitis y enteritis, es decir, infecciones de mucosas. A menudo, la enfermedad se encuentra asociada a enfermedades autoinmunes (ejemplo, Lupus) o a enfermedades alérgicas. Otros individuos presentan una condición denominada hiper-IgM, en el que hay mutaciones que alteran el diálogo entre células T y B, necesario para el cambio de isotipo, lo que produce que el linfocito B produzca IgM, pero no IgG, IgA o IgE.

Se han descrito, asimismo, individuos con deficiencias selectivas en algunos de isotipos de las IgG. Estos afectados desarrollan con frecuencia infecciones del tracto respiratorio.

En neonatos, ocurre una deficiencia de IgG. Las IgG que le traspasa la madre al recién nacido pueden funcionar de 6 a 12 meses y se solapa con el inicio de la propia producción de estas inmunoglobulinas por parte del infante. Pero si esta síntesis se retrasa, ocurre un déficit de inmunoglobulinas, lo que puede acarrear infecciones. Sin embargo, tal deficiencia es transitoria y desaparece cuando eventualmente el individuo sintetiza sus propias IgG (Roitt, 2008)

Tipos de inmunidad

Inmunidad activa: ésta de produce con la administración de una vacuna, que son antígenos  hechos  con los agentes causales de las enfermedades o con sus toxinas. Al ser inyectadas, estimulan la formación de sus respectivos anticuerpos en el organismo o estimulan una reacción celular defensiva. En general, las vacunas de agentes vivos atenuados produce un mayor grado de inmunidad que la de agentes muertos.

Cuando se inocula por primera vez una vacuna en dosis adecuada, se forman anticuerpos que aparecen en la sangre después de un período de latencia de 4 a 6 días, y cuya máxima concentración se alcanza a los 12 o 16 días, luego de lo cual, decrece hasta un determinado nivel en el que se mantiene por meses.

Sin embargo, las vacunas operan hasta un límite de eficacia, después del cual, deja de actuar. Por ejemplo, si pasado un tiempo prudente, se administra una nueva dosis (segunda dosis), los títulos de anticuerpo se elevarán pronto hasta superar el nivel alcanzado en el primer estímulo, descienden de forma más lenta y se mantienen en mayor concentración por un período más prolongado. No obstante, el incremento de anticuerpos es cada vez menor con cada inyección adicional de antígeno; por último, se alcanza un título de anticuerpos máximo que no puede ser superado por inoculaciónes posteriores.

El desarrollo de la inmunidad es lento. Si un mes más tarde se mide el título de anticuerpos, se nota que ha bajado en grado apreciable, pero si se aplica una segunda dosis,  menor que la primera, se incrementan pronto y en un grado notable al término de dos o tres días. La reacción al estímulo secundario es rápida.

Si transcurre demasiado tiempo desde la última dosis, se encuentran concentraciones muy bajas o nulas de anticuerpos, pero el organismo conserva la “experiencia” o “memoria antigénica” y responderá a la dosis de resfuerzo o de recuerdo en forma rápida e intensa (reacción amnésica). (Contreras, 1997)

Formas de inmunización activa

a.      Inmunización con toxinas y toxoides : El toxoide se usa hoy en día en lugar de la toxina, por ser más seguro y eficaz. Si se calienta a 70ºC una toxina tratada con formaldehído pierde su toxicidad, pero es antigénica (toxoide). Si se añada alumbre al toxoide, su porción antigénica se precipita y el producto resultante, lavado y resuspendido en solución salina, tiene la ventaja de provocar un estímulo antigénico prolongado por cuanto el toxoide se separa poco a poco del alumbre. Si se agrega hidroxido o fosfato de aluminio, la porción inmunógena se adhiere a las partículas del compuesto dando lugar al toxoide absorbido. La toxina destoxicada rinde mejores resultado que la pura y por ello se ha usado en le prevención de toxoinfecciones como diftería y tétanos.             

b.      Inmunización con microorganismos muertos: las vacunas bacterianas se preparan con la siembra de microorganismos de reconocido valor antigénico en medios sólidos adecuados; luego se suspende el cultivo resultante en solución salina estéril, de manera que se obtenga una concentración de 100 a 1000 000 000 de bacterias por mililitro. Los agentes son muertos por sustancias químicas (fenol, formaldehido, etc.) o agentes fídicos como luz ultravioleta y calor. En el producto  final se efectúan pruebas de esterilidad (no debe contener bacterias vivas) , inocuidad (no ser patógenos ni provoca reacciones locales o generales) y potencia (eficaz en la protección). Las vacunas se recomiendan en la profilaxia de enfermedades como la fiebre tifoidea, tos ferina, cólera, y peste así como en infecciones piogénicas localizadas y en la defensa orgánicacontra egentes bacterianos de unfección secundaria. Las vacunas virósicas se preparan con solo inocular conejos o embriones de pollo y las vacunas antirickettsia se elaboran en huevos fecundados de pollo.

c.       Inmunización con organismos vivos atenuados: se hace en medios disgenésicos (hace difícil la reproducción) , por pases en animales, huevos fecundados y medios de cultivo. Por ejemplo, el cultivo del bacilo de la tuberculosis de origen bovino en medio de bilis proporcioné la cepa denominada BCG, que constituye el agente inmunizante contra esa enfermedad y cuya acción no depende de la función de los anticuerpos sino del entrenamiento de las células monocíticas del sistema defensivo. El pase del virus de la rabia en conejos, lo transforma de virus de la calle, en virus fijo. El pase del virus rábico en embriones de pollo provoca su mutación, con cambios en su carácter patógeno. (Carmona, 1997)

Inmunidad pasiva

Este tipo de inmunización implica la administración de un suero que contiene anticuerpos, por tanto, no es necesario que transcurra el período de latencia que exige la inmunidad activa para formar sustancias protectoras, sino que tales sustancias se dan al paciente con la debida rapidez y en la cantidad requerida.

La inmunidad conferida por sueros es transitoria puesto que los anticuerpos desaparecen a las dos o tres semanas. La protección de suero homólogo (de la misma especie)  va seguida de una rápida eliminación de un 50% del total administrado, para luego disminuir lentamente. Cuando el suero es heterólogo, el segundo acontecimiento ocurre de forma acelerada, quizás debido a la formación de anticuerpos y a la subsiguiente estructuración de grandes complejos antígeno-anticuerpo, que son retirados de la circulación por el sistema fagocitario. Existen tres tipos de suero:

Los sueros inmunes antitóxicos: son antitoxinas que neutralizan la toxina y no ejercen acción sobre las bacterias que las producen. Así, la antitoxina diftérica, neutraliza la toxina en la circulación, pero no ejerce efecto alguno en el bacilo diftérico que se desarrolla en los tejidos. Entre los sueros más comunes de este tipo se encuentran: antitetánico, antidiftérico, antigangrenoso, antibotulínico y antiescarlatínico.

Los sueros antibacterianos: prácticamente en desuso desde la llegada de las sulfas y antibióticos, fueron muy empleados para atacar las infecciones por meningococos, neumococos, estafilococos y bacilo disentérico.

Los sueros antivirósicos: son muy eficaces, aunque su campo de acción es limitado en la medicina humana; de ellos, el más conocido es el antirrábico (Carmona,1997)