1. Introducción

Los seres superiores son atacados por microorganismos, por lo que poseen sistemas defensivos.

1.1. Inmunidad

Conjunto de mecanismos de defensa de los animales frente a agentes externos extraños.

1.2. Inmunología

Ciencia biológica que estudia todos los mecanismos fisiológicos de defensa.

1.3. Respuesta inmune

Actuación integrada de un gran número de mecanismos heterogéneos de defensa contra sustancias y agentes extraños.

1.4. Líneas de defensa

Existen dos líneas de defensa principales:

• Inmunidad innata: Permite controlar a la mayor parte de los agentes patógenos.
• Inmunidad adquirida: Respuesta específica frente a cada agente infeccioso.

2. Barreras físicas y químicas

Las primeras líneas de defensa son las barreras físicas y químicas:

2.1. Superficies corporales: piel y membranas mucosas

• La piel es un medio “hostil”, seco y salado. Solo la pueden colonizar algunas bacterias bien adaptadas. Las glándulas sudoríparas y sebáceas también contribuyen a la defensa.
• Las zonas no recubiertas por piel poseen sistemas de lavado por medio de fluidos mucosos.

2.2. Función del pH

• El pH bajo impide que la mayoría de los microorganismos atraviesen las barreras.
• El pH ácido de la piel y de la vagina nos protege.

2.3. Sustancias antimicrobianas del organismo

• La lisozima, que la encontramos en muchas secreciones, destruye la pared celular de algunas bacterias.

2.4. Protección de la microflora normal

• Evita la colonización del hospedador por microorganismos exógenos.
• La piel y la boca presentan bacterias.
• El intestino grueso presenta una abundantísima flora microbiana. Podemos encontrar anaerobios facultativos y anaerobios estrictos.

3. Barreras internas (sistema inmunitario)

Si el microorganismo logra atravesar la piel y los epitelios, se pone en marcha el sistema inmunitario, diseminado por todo el organismo.

3.1. Vasos linfáticos

• Pertenecen al sistema circulatorio linfático.
• Por ellos circula la linfa, donde aparecen las células y moléculas del sistema inmune.
• La linfa es drenada en los ganglios linfáticos, donde se detectan los antígenos, que pondrán en marcha la respuesta del sistema inmune.

3.2. Órganos del sistema inmune

Existen órganos linfoides primarios y secundarios:

3.2.1. Órganos linfoides primarios

Constituyen los órganos donde se forman las células del sistema inmune.

• Médula ósea: En el interior de los huesos cortos y planos, en la zona esponjosa de los huesos largos. En su interior aparecen células madre, indiferenciadas, pluripotentes, capaces de originar las células que fluyen por la sangre.
• Timo: En la zona superior del tórax. Formado por dos lóbulos que se subdividen en lobulillos donde se diferencia una corteza (donde las células que provienen de la médula proliferan transformándose en timocitos) y una médula.

3.2.2. Órganos linfoides secundarios

Forman el lugar donde las células del sistema inmunitario terminan su diferenciación o se activan produciendo la respuesta inmune.

• Ganglios linfáticos: Repartidos por todo el sistema linfático. Se dividen en corteza, paracorteza y médula. Filtran la linfa.

3.3. Tejidos del sistema inmune

• GALT: Asociado al tubo digestivo.
• BALT: Asociado al aparato respiratorio.
• MALT: Asociado a las mucosas.

4. Sistema de inmunidad innata, natural o inespecífica

Si el microorganismo logra atravesar las barreras físicas y químicas, se pone en marcha el sistema de inmunidad natural, en el que participan:

4.1. Células

• Fagocitos (neutrófilos, eosinófilos, monocitos y macrófagos): Todos fagocitan y destruyen los microorganismos que logran atravesar las superficies epiteliales.
• Células NK: Leucocitos que se activan por interferones inducidos en respuesta a virus. Reconocen y lisan células infectadas por virus.
• Células cebadas: Intervienen en la inflamación y liberan aminas vasoactivas. Cuando circulan por la sangre, basófilos, y si es por los tejidos, mastocitos.

4.2. Factores solubles

• Lisozima: Enzima presente en las secreciones.
• Proteínas del sistema del complemento: Conjunto de 20 proteínas que interaccionan entre sí y con otros componentes. Se activan mediante dos rutas, en la inmunidad innata se activa por la ruta alternativa.
• Citocinas: Intervienen en señales que se producen entre las células durante las respuestas inmunitarias. Tipos: interferones, linfocinas, monocinas, interleucinas y factores de necrosis tumoral.

4.3. Funcionamiento del sistema de inmunidad natural

4.3.1. Fagocitosis

• Unión del microorganismo a la superficie de la célula fagocítica.
• Emisión de pseudópodos y englobamiento, para crear un fagosoma al que se unen lisosomas.
• Destrucción del microbio. Se produce por dos tipos de mecanismos:
  • Mecanismos dependientes de oxígeno: Se activa una ruta metabólica que consume grandes cantidades de oxígeno. Provoca una intensa halogenación que afecta a muchas bacterias y virus.
  • Mecanismos independientes de oxígeno: Liberación de enzimas hidrolíticos que tienen efecto bactericida.

4.3.2. Activación del complemento por la ruta alternativa

• El complemento es un conjunto de 20 proteínas del plasma sanguíneo, que interactúan entre sí y con otros elementos del sistema inmunitario innato y adquirido, para mediar una serie de respuestas inmunológicas.
• El complemento se activa por 2 rutas diferentes: la clásica, que se inicia como consecuencia de la reacción entre antígenos y anticuerpos, y la ruta alternativa, que es un típico mecanismo de inmunidad innata.
• Acciones del sistema del complemento:
  • Lisis de células extrañas.
  • Aumento de la permeabilidad vascular.
  • Contracción del músculo liso.
  • Desgranulación de mastocitos.
  • Opsonización, que facilita la unión de los fagocitos al patógeno.
  • Activación y quimiotaxis de neutrófilos.
  • Lisis de bacterias.

4.3.3. Reacción de inflamación aguda

• La inflamación es una reacción ante la entrada de un microorganismo a un tejido, con síntomas de dolor, enrojecimiento, hinchazón y sensación de calor, con un edema debido a la acumulación de líquido rico en leucocitos.
• Durante el desarrollo de una reacción inflamatoria se producen varios hechos:
  • Vasodilatación capilar.
  • Incremento de la permeabilidad del endotelio vascular.
  • Infiltración del tejido por células inflamatorias.
  • Producción y liberación a nivel local, de una compleja diversidad de moléculas activas.
• Efectos positivos: el aumento de las defensas.
• Efectos negativos: esta concentración de células agresivas afectan a las células sanas del tejido, que son destruidas.

4.3.4. Otros mecanismos de inmunidad inespecífica

Mecanismos humorales

• Proteínas de la fase aguda: Proteínas cuya concentración en sangre aumenta rápidamente durante la infección.
• Interferones: Son glucoproteínas de secreción liberadas por cualquier tipo de célula.

Mecanismos celulares

Dependen de células que destruyen “desde fuera” (no por fagocitosis).

• Células NK: Son linfocitos grandes que poseen gránulos citoplasmáticos. Su papel es reconocer células tumorales, se unen a ellas y liberan al espacio que queda entre ambas el contenido de sus gránulos.
• PMN eosinófilos: Especializados en atacar grandes parásitos.

5. El sistema de inmunidad específica, adaptada o adquirida

Si los microorganismos no desencadenan la activación del complemento por la ruta alternativa y no pueden ser lisados porque no llegan a quedar opsonizados por proteínas C3b, se ha desarrollado una barrera defensiva consistente en un tipo de moléculas más específicas, los linfocitos.

Los linfocitos son células responsables del reconocimiento específico de los agentes patógenos.

5.1. Tipos de linfocitos

Existen dos tipos de linfocitos:

• Linfocitos B: Cuando se activan se convierten en células plasmáticas responsables de la producción de anticuerpos.
• Linfocitos T: Maduran en el timo, reconocen en la membrana el antígeno sobre el complejo principal de histocompatibilidad (MHC).

5.2. Tipos de respuesta inmune específica

• Inmunidad específica humoral: Mediada por anticuerpos.
• Inmunidad específica celular: Mediada por linfocitos T.

5.3. Células de la inmunidad específica humoral

5.3.1. Los anticuerpos

Los anticuerpos producidos por linfocitos B son glucoproteínas que se denominan inmunoglobulinas, presentes en el suero sanguíneo, cuya producción se ve inducida cuando el organismo entra en contacto con moléculas extrañas inmunogénicas.

5.3.2. Estructura de las inmunoglobulinas

• Tienen una estructura en forma de Y, integrada por cuatro cadenas polipeptídicas:
  • Dos cadenas ligeras (L) idénticas: Cada una dividida en dos dominios: uno variable y otro constante.
  • Dos cadenas pesadas (H): Cuatro dominios: uno variable y tres constantes.

5.3.3. Tipos de inmunoglobulinas

• Inmunoglobulina G (IgG): 80% del total de inmunoglobulinas. Provoca la destrucción del microorganismo. Puede atravesar la barrera placentaria y se secreta en la leche materna.
• Inmunoglobulina A (IgA): 13% del total. Se encuentra en secreciones serosas y mucosas. Protege la superficie corporal y los conductores secretores.
• Inmunoglobulina M (IgM): 6% del total. Se manifiesta en la respuesta primaria activando el sistema del complemento.
• Inmunoglobulina D (IgD): 1%. Su estructura es similar a la IgG, aunque varía en la posición de los restos glucosídicos.
• Inmunoglobulina E (IgE): 0.002%. Su concentración aumenta en los procesos alérgicos.

5.3.4. Unión antígeno-anticuerpo

• Antígeno: Sustancia capaz de inducir una respuesta inmune específica, reaccionando con anticuerpos.
• Antigenicidad: Capacidad inductora de respuesta inmune provocada por el antígeno.
• Epítopo: Grupos químicos de un antígeno que son individualmente reconocidos por un solo tipo de anticuerpo.
• Paratopo: Es el sitio activo de unión de las inmunoglobulinas. Consiste en el conjunto de regiones hipervariables, que establece contacto con el epítopo del antígeno.
• La unión antígeno-anticuerpo es no covalente y reversible.
• Dos características importantes:
  • Especificidad: Se debe a la exclusividad de cada anticuerpo.
  • Afinidad: Determina la fortaleza de la interacción.

5.3.5. Funciones de los anticuerpos

• Neutralizar microorganismos y toxinas.
• Aglutinar bacterias, virus e incluso células propias, que forman complejos de aglutinación que pueden precipitar.
• Activación del sistema del complemento por la vía clásica.
• Estimular el proceso de opsonización.