Inicio de la respuesta inmune celular
Para que la inmunidad adaptativa entre en acción, el mero reconocimiento de un antígeno extraño no es suficiente. Se requiere una señal de peligro adicional, cuyo papel desempeñan los PAMP (patrones moleculares asociados a patógenos). Si el antígeno ingresa al organismo de forma aislada, sin PAMP (como ocurre con las proteínas alimentarias), se desarrolla anergia, una forma activa de tolerancia específica.
El inicio de la respuesta es imposible sin la participación de factores de la inmunidad innata. Comienza cuando las células prezentadoras de antígenos (CPA) muestran epítopos extraños a los linfocitos T vírgenes. Al mismo tiempo, las CPA deben proporcionar coestimulación mediante moléculas de superficie especiales. Solo tras recibir ambas señales comienza la expansión proliferativa de los clones específicos de células T.
La elección de la vía específica de desarrollo de la respuesta depende de la localización del patógeno, sus propiedades y su interacción con las células de la primera línea de defensa. Del acierto del organismo al elegir la forma de respuesta depende directamente el éxito de la eliminación de la infección.
Dos variantes de defensa celular
La inmunidad celular se encarga de la labor cuando el patógeno se esconde dentro de las células y es inaccesible para los anticuerpos. Dependiendo de la ubicación exacta del patógeno, el sistema inmunitario implementa una de dos estrategias:
- Respuesta inmune celular inflamatoria. Se activa contra microbios que sobreviven dentro de endosomas o gránulos de macrófagos (por ejemplo, micobacterias). Los principales reguladores aquí son los linfocitos Th1 (CD4+). Reconocen el antígeno en complejo con el MHC-II. Al contactar, el Th1 secreta IFNγ e interactúa con el macrófago a través de las moléculas CD154 (en la célula T) y CD40 (en el macrófago). Esto conduce a una potente activación del macrófago: se expresa la óxido nítrico sintasa inducible, se forma óxido nítrico y se destruye el patógeno intracelular.
- Respuesta inmune celular citotóxica. Se aplica si el patógeno se localiza directamente en el citosol o si el genoma del virus está integrado en el ADN de la célula. Dado que la célula no puede ser «curada», debe ser eliminada radicalmente. Esta tarea la realizan los linfocitos T CD8+ citotóxicos (linfocitos T citotóxicos). Reconocen péptidos en el contexto del MHC-I. Para destruir la diana, los linfocitos T citotóxicos liberan perforina y granzima B, y también utilizan un mecanismo de contacto (interacción Fas/FasL).
Tabla resumen: Elección de la respuesta inmune
| Localización del patógeno | Presentación | Células T | Opción de respuesta | Mecanismo efector |
|---|---|---|---|---|
| Intracelular (gránulos) | MHC-II | Th1 (CD4+) | Inflamatoria | Activación de la actividad bactericida de los macrófagos |
| Intracelular (citosol) | MHC-I | Linfocitos CD8+ | Citotóxico | Citólisis por contacto de la célula infectada |
El papel de los linfocitos Th17
Durante el desarrollo de la respuesta celular, pueden formarse otras poblaciones de células efectoras, en particular los linfocitos Th17. Deben su nombre a su principal producto de secreción: la citocina IL-17.
La función fisiológica principal de las células Th17 radica en la atracción y activación de neutrófilos, así como en la protección y reparación de las barreras epiteliales. Sin embargo, la importancia clínica de esta subpoblación a menudo está relacionada con la patología: la actividad excesiva o inadecuada de los linfocitos Th17 desempeña un papel clave en el desencadenamiento de procesos autoinmunes.
Fases de la respuesta inmune
Cualquier respuesta inmune, incluida la celular, no es instantánea, ya que sus componentes no están preformados, sino que se generan de nuevo. El proceso se divide en dos fases principales:
- Fase inductiva. Incluye la percepción del antígeno, su presentación y la subsiguiente diferenciación de los linfocitos T vírgenes en células efectoras.
- Fase efectora. Comienza aproximadamente una semana después. Es el período de ejecución directa de las reacciones de defensa y destrucción de los patógenos.
Una vez que el agente extraño ha sido completamente eliminado, se ponen en marcha mecanismos reguladores para limitar la inflamación. La memoria inmunológica del contacto se conserva en forma de linfocitos T de memoria circulantes, gracias a los cuales una respuesta secundaria al mismo antígeno se desarrollará mucho más rápido.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué citocinas, además del interferón gamma, secretan los linfocitos Th1?
Además del interferón gamma, los linfocitos Th1 secretan varias otras citocinas que aseguran sus funciones efectoras. Entre ellas se incluyen:
- Interleucina-2 (IL-2)
- Interleucina-3 (IL-3)
- Factor de necrosis tumoral alfa (TNFα)
- Factor de necrosis tumoral beta / Linfotoxina alfa (TNFβ / Linfotoxina α)
- Factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF)
Estas citocinas contribuyen significativamente a la actividad de las células Th1, aunque su producción puede no ser estrictamente específica solo para esta subpoblación.
¿Cómo ocurre el procesamiento intracelular del antígeno para su presentación en complejo con el MHC-I?
El procesamiento intracelular del antígeno para su presentación en el complejo con el MHC-I incluye la escisión de proteínas y el transporte de péptidos. El proceso consta de las siguientes etapas:
- Escisión del antígeno: ocurre en el citosol celular con la participación del proteasoma (o inmunoproteasoma).
- Transporte de péptidos: los fragmentos se transfieren del citoplasma al retículo endoplásmico (RE) mediante los sistemas de transporte TAP.
- Ensamblaje del complejo: en el RE, la cadena α del MHC-I se une a la β2-microglobulina. La molécula vacía se estabiliza temporalmente mediante chaperonas (calnexina y calreticulina).
- Carga del péptido: los péptidos transportados se integran en la hendidura de la molécula de MHC-I, tras lo cual las chaperonas se separan.
¿Qué marcadores de superficie (receptores CD) caracterizan a los linfocitos T citotóxicos maduros?
Los linfocitos T citotóxicos maduros se caracterizan por la presencia de un conjunto específico de marcadores CD de superficie. Los principales receptores incluyen:
- CD8: correceptor representado por un dímero (a menudo CD8αβ), que participa en el reconocimiento del antígeno en el contexto del MHC-I.
- CD3: complejo que forma parte del receptor de células T (TCR) y realiza una función de señalización.
- CD2: marcador que se conserva en todas las etapas del desarrollo de las células T.
- CD5 y CD28: moléculas cuya expresión comienza en la etapa de células doble positivas y se mantiene en los linfocitos maduros.
- CD44: se expresa en células maduras simple positivas (fenotipo CD44+ CD25-).
¿Qué receptores y ligandos específicos aseguran la coestimulación de los linfocitos T al entrar en contacto con una célula presentadora de antígenos?
La coestimulación de los linfocitos T al contactar con una célula presentadora de antígenos (CPA) está asegurada por pares específicos de receptores activadores y ligandos. Entre ellos se encuentran:
- CD28: receptor en las células T que se une a los ligandos CD80 (B7-1) y CD86 (B7-2) en la superficie de la CPA. Es el sistema de coestimulación más conocido e importante, que asegura la secreción de IL-2.
- ICOS: receptor en las células T activadas que interactúa con el ligando ICOSL en la CPA. Proporciona coestimulación y secreción de citocinas.
También existen vías supresoras (que involucran a los receptores CTLA-4 y PD-1) que frenan la respuesta inmune al unirse a los mismos ligandos o a otros relacionados.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué la inmunidad humoral (anticuerpos) es ineficaz contra las infecciones intracelulares?
Los anticuerpos son grandes moléculas proteicas que físicamente no pueden atravesar la membrana hacia el interior de las células vivas. Por lo tanto, no pueden alcanzar virus o bacterias que se esconden en el citosol o los endosomas.
¿Cuál es la diferencia entre los linfocitos T citotóxicos (CD8+) y las células asesinas naturales (células NK)?
Aunque su mecanismo de citólisis (destrucción de células diana) es muy similar, los linfocitos T citotóxicos tienen una estricta especificidad antigénica y reconocen péptidos específicos. Las células NK pertenecen a la inmunidad innata y actúan de forma menos selectiva.
¿Qué ocurre si la presentación del antígeno se produce sin coestimulación?
Si una célula dendrítica presenta un antígeno a un linfocito T sin señales coestimuladoras adicionales (que aparecen en presencia de PAMP), la respuesta inmunitaria no se iniciará y, en su lugar, se desarrollará anergia (falta de respuesta).
Qué más repasar sobre el tema
- Respuesta inmunitaria humoral y funciones de las células Th2
- Mecanismos de opsonización y el papel del sistema del complemento
- Inmunidad frente a macroparásitos extracelulares (helmintos)
- El papel de la interleucina-13 (IL-13) en las reacciones alérgicas
- Mecanismos de formación y superación de la tolerancia inmunológica
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