Moléculas diana: a qué reacciona el sistema inmunitario
En la inmunología moderna, los desencadenantes de las reacciones defensivas se dividen en tres grupos independientes:
- Patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP). Señales universales de invasión de un agente biológicamente agresivo. Son moléculas típicas de clases enteros de patógenos (virus, hongos, bacterias), pero ausentes en el organismo hospedador. Desencadenan reacciones de la inmunidad innata.
- Antígenos. Compuestos de alto peso molecular reconocidos de forma puramente individual. Son dianas para la inmunidad adaptativa.
- Moléculas de estrés y patrones de peligro (DAMP). Análogos endógenos de los PAMP. Son moléculas propias del organismo que se expresan en la membrana celular en respuesta a un impacto lesivo (infeccioso, por radiación, térmico). Ocupan una posición intermedia entre la respuesta innata y la adaptativa.
Es importante señalar que la extrañeza no es un criterio absoluto para un ataque inmunitario. Los límites de la tolerancia pueden ampliarse: el sistema inmunitario no reacciona a los componentes de los alimentos o a la microflora intestinal. Por otra parte, existen zonas aisladas (SNC, cavidad ocular) que normalmente están excluidas del control del sistema adaptativo. Si se vulneran las barreras tisulares, estas mismas zonas se convierten en el blanco de una potente agresión inmunitaria.
Receptores de la inmunidad innata
La respuesta inmunitaria innata es llevada a cabo por células de la línea mieloide (principalmente fagocitos), ampliamente distribuidas por los tejidos de barrera.
La principal herramienta de reconocimiento aquí son los receptores de reconocimiento de patrones (PRR). Al unirse a los PAMP o DAMP, transmiten una señal a la célula que activa los «genes de la inflamación». Los representantes clásicos de los PRR son los receptores de tipo Toll (TLR) de localización membranosa e intracelular, así como los receptores NOD citosólicos.
Un grupo independiente lo forman los receptores que reconocen moléculas de estrés. Se localizan predominantemente en las células asesinas naturales (células NK) y en algunas subpoblaciones de linfocitos T. Los representantes de este grupo (por ejemplo, NKG2D, NCR) son capaces de reconocer moléculas de MHC independientemente del antígeno unido a ellas, generando no solo señales activadoras, sino también inhibitorias.
Receptores de reconocimiento de antígenos de los linfocitos
La respuesta adaptativa tiene una naturaleza clonal y es proporcionada por células de la línea linfoide. Los receptores fijadores de antígeno se distinguen por una variabilidad gigantesca (millones de variantes de dominios) y se distribuyen de forma clonal; una sola célula porta receptores de una sola especificidad.
Se distinguen las siguientes variedades:
- Receptores de células B (BCR). Tienen naturaleza inmunoglobulínica. Reconocen directamente un fragmento del antígeno (epítopo). Durante la diferenciación del linfocito B en célula plasmática, los BCR comienzan a ser secretados en forma soluble, es decir, como anticuerpos.
- Receptores de células T (TCR). Permanecen siempre en la membrana y no se secretan. La variante $\gamma\delta$TCR es capaz de reconocer el antígeno directamente. Sin embargo, la variante principal, el $\alpha\beta$TCR, no puede ver el antígeno nativo; requiere un fragmento estrictamente procesado y empaquetado en una molécula presentadora.
Moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC)
Para que el $\alpha\beta$TCR funcione, la célula diana debe exponer un fragmento antigénico en el contexto del complejo MHC en su superficie. El proceso de reconocimiento depende de la clase de molécula y de la participación de coreceptores especiales:
- MHC-I (clase I). Están presentes en la membrana de todas las células. Presentan péptidos endógenos procedentes del citosol. Si una célula está infectada, el MHC-I señala el problema intracelular. Estos complejos son reconocidos por linfocitos T que portan el coreceptor CD8.
- MHC-II (clase II). Se expresan solo en células presentadoras de antígeno (APC) especializadas. Demuestran antígenos exógenos que han penetrado en la célula mediante endocitosis. Son reconocidos por linfocitos T con el coreceptor CD4.
Existen también moléculas de MHC no clásicas (por ejemplo, CD1) que presentan epítopos lipídicos a las células T de la población NKT.
Base orgánica de la inmunidad
Si la inmunidad innata no requiere contactos intercelulares complejos, la respuesta adaptativa se basa en la cooperación constante de los linfocitos. Puesto que las células necesarias se encuentran distribuidas de forma clonal, el organismo precisa mecanismos para reclutarlas en un único punto. Es por ello que la inmunidad adaptativa solo puede funcionar en las condiciones de una estructura orgánica: en los órganos linfoides centrales y periféricos.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué familias de receptores pertenecen a los de reconocimiento de patrones (PRR)?
Los receptores de reconocimiento de patrones incluyen a los receptores de tipo Toll, receptores de tipo NOD, receptores de tipo RIG, receptores de manosa y receptores barredores (scavenger). Los receptores celulares de la inmunidad innata se dividen en cinco familias principales, que comprenden sensores membranosos y citosólicos. Además, este grupo incluye moléculas solubles secretadas, como las pentraxinas y las colectinas.
Los linfocitos B ven el antígeno directamente (tanto libre como unido a la membrana), mientras que para la mayoría de los linfocitos T el antígeno debe ser preparado previamente y presentado en una «bandeja» molecular especial: el complejo MHC.
Preguntas de clases y exámenes
¿Es obligatorio que un antígeno sea extraño para desencadenar una respuesta inmunitaria?
No. La condición de extraño no es una propiedad principal y obligatoria. El sistema inmunitario es tolerante con los alimentos y los simbiontes intestinales, pero puede atacar con fuerza los tejidos propios si se alteran las barreras de las zonas aisladas (por ejemplo, el sistema nervioso central).
¿Cuál es la diferencia fundamental entre un PAMP y un antígeno clásico?
Los PAMP son patrones universales característicos de grupos enteros de microorganismos que desencadenan la inmunidad innata. Los antígenos, en cambio, son únicos, estimulan a los linfocitos y ponen en marcha una respuesta adaptativa individual.
¿Por qué existen diferentes clases de moléculas de MHC?
Las moléculas de MHC-I exponen en la membrana antígenos intracelulares (citosólicos), advirtiendo del problema a todas las células con el receptor CD8. Las de MHC-II presentan antígenos capturados del exterior (exógenos) exclusivamente a las células con el receptor CD4.
Qué más repasar sobre el tema
- Organización y funciones de los órganos centrales y periféricos del sistema inmunitario
- Mecanismos de transmisión de señales inhibitorias desde los receptores de las células NK
- Proceso de presentación de antígenos exógenos por parte de las APC especializadas
- Diferencias estructurales entre los receptores de tipo Toll membranosos y los receptores NOD citosólicos
- Particularidades del reconocimiento de epítopos lipídicos mediante moléculas de CD1
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