Separación evolutiva y sinergia de las ramas del sistema inmune
Históricamente, el sistema inmunitario se divide en dos componentes. El más antiguo —la inmunidad innata— se basa en el reconocimiento de patrones estándar de patogenicidad (moléculas extrañas de microbios). La principal herramienta de esta rama es la fagocitosis. Además, es capaz de reaccionar ante señales de peligro endógenas, lo cual es fundamental para la defensa contra las propias células transformadas (tumorales).
Una adquisición evolutiva posterior es la inmunidad adaptativa. Reconoce macromoléculas individuales (antígenos) con una especificidad altísima. Ambos sistemas operan en estrecha colaboración:
- Influencia de la innata sobre la adaptativa: Para iniciar la reacción adaptativa son absolutamente imprescindibles los procesos de presentación de antígenos y coestimulación proporcionados por las células de la primera línea de defensa.
- Influencia de la adaptativa sobre la innata: La inmunidad específica carece prácticamente de mecanismos efectores propios. Mediante la producción de anticuerpos y citoquinas, redirige los mecanismos de la inmunidad innata, les confiere selectividad de acción y multiplica colosalmente su eficacia destructiva gracias a las interacciones por contacto.
Memoria inmunológica: solución al problema de la corta vida de los efectores
Inicialmente, la inmunidad defensiva se sustenta en factores efectores: linfocitos T citotóxicos, anticuerpos y células activadas. No obstante, la vida media de estos factores es estrictamente limitada. Para mantener la estabilidad del organismo tras la eliminación (destrucción) del patógeno, el sistema genera células de memoria.
Se forman ya durante la respuesta inmune primaria, de manera simultánea a las células efectoras, pero no participan en la lucha actual. Su única misión es la defensa ante un reencuentro con el mismo antígeno.
En qué se diferencian las células de memoria de los linfocitos vírgenes:
- Superioridad cuantitativa: El número de clones de memoria supera entre 100 y 1000 veces (2 a 3 órdenes de magnitud) al fondo correspondiente de linfocitos que aún no han tenido contacto con el antígeno.
- Preparación cualitativa de las células B: Ya han completado el cambio de isotipo de anticuerpos, y los genes de sus inmunoglobulinas contienen mutaciones somáticas (resultado de los procesos en los folículos) para lograr la máxima afinidad.
- Preparación cualitativa de las células T (CD4+): Ya se encuentran diferenciadas en subpoblaciones especializadas (por ejemplo, Th1, Th2, Th17).
A nivel externo (morfológico), las células de memoria son indistinguibles de las vírgenes, pero poseen un conjunto distinto de marcadores de superficie. Estos marcadores determinan sus rutas específicas de recirculación en el organismo. El resultado de su actividad es una respuesta inmune secundaria considerablemente más rápida, aunque la naturaleza exacta de su mayor eficacia aún no se comprende por completo.
Cronología del desarrollo de la respuesta inmune
El desarrollo de la defensa adaptativa tras la invasión de un patógeno sigue una cronología precisa:
- Fase inductiva: Abarca la primera semana (0-1 semana).
- Fase efectora: Se extiende desde la 1.ª hasta la 3.ª semana. En este periodo, los linfocitos T citotóxicos alcanzan el pico de su actividad y se ponen en marcha los mecanismos efectores de la hipersensibilidad de tipo retardado (HTR).
- Síntesis de anticuerpos y protección: La producción de anticuerpos y el establecimiento directo de la inmunidad protectora (defensiva) comienzan a partir de la 1.ª semana. Los anticuerpos pueden circular en la sangre durante muchos años.
- Desarrollo de la memoria: El fondo de células de memoria comienza a consolidarse hacia la 3.ª o 4.ª semana y persiste durante años, previniendo eficazmente el desarrollo de la enfermedad en caso de una reinfección.
Aplicación práctica: de la prevención al tratamiento
La vacunación tradicional es el pilar de la inmunología práctica. Su esencia radica en inducir una memoria inmunológica eficaz sin que se manifiesten los síntomas clínicos de la propia enfermedad.
Sin embargo, los principios modernos de vacunación han ido más allá y ahora se emplean con fines terapéuticos. Se están desarrollando vacunas oncológicas, vacunas contra la alergia y fármacos para el tratamiento de enfermedades autoinmunes. Su objetivo principal no es solo generar memoria, sino reorientar de forma dirigida la respuesta inmune:
- En caso de alergia: Intentar inducir una respuesta mediada por Th1 frente al alérgeno para suprimir la respuesta patológica Th2 —previamente establecida— que desencadena los síntomas.
- En procesos autoinmunes: Intentar inducir un estado de anergia (tolerancia, falta de reactividad) frente a los autoantígenos propios.
- En tumores: Potenciar la respuesta inmune frente a los antígenos tumorales y redirigirla estrictamente por la vía Th1 para destruir eficazmente las células transformadas.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué marcadores CD de superficie diferencian a las células T de memoria de los linfocitos T vírgenes?
La principal diferencia entre las células T de memoria y los linfocitos T vírgenes radica en la expresión de una isoforma abreviada de la molécula CD45.
- Las células T vírgenes expresan la isoforma larga CD45RA, así como altos niveles de selectina L (CD62L) y del receptor de quimiocinas CCR7.
- Las células T de memoria expresan la variante acortada CD45R0, generada mediante corte y empalme alternativo (splicing) del ARN.
La molécula CD45R0 no constituye un marcador absolutamente fiable, ya que con el tiempo puede ser reemplazada por la variante original CD45RA.
¿Qué células presentadoras de antígeno (APC) profesionales llevan a cabo la activación de la inmunidad adaptativa?
El inicio de la respuesta inmune adaptativa primaria es llevado a cabo exclusivamente por células dendríticas, aunque dentro de las APC profesionales se incluyen tres tipos celulares.
- Las células dendríticas son las únicas APC capaces de activar eficazmente los linfocitos T vírgenes. Su potencial de presentación supera 100 veces al de los macrófagos.
- Macrófagos: activan a los linfocitos T efectores y a las células de memoria.
- Los linfocitos B activan a los linfocitos T colaboradores (efectores y de memoria).
Por tanto, en el inicio de la respuesta primaria participan únicamente las células dendríticas y los colaboradores CD4+.
¿Qué receptores de reconocimiento de patrones utiliza la inmunidad innata para detectar moléculas extrañas de los microbios?
Para detectar moléculas extrañas (PAMP), las células de la inmunidad innata emplean varios grupos de receptores de reconocimiento de patrones (PRR).
- Receptores de tipo Toll (TLR): factores principales en la activación de células mieloides (por ejemplo, TLR-2, TLR-4, TLR-3).
- Receptores de tipo Nod (NLR): receptores citosólicos (incluido NALP) que participan en la formación del inflamasoma.
- Receptores de tipo lectina C: por ejemplo, Dectin-1, que se une a los betaglucanos de los hongos levaduriformes.
Asimismo, las integrinas pueden actuar como correceptores que facilitan la activación de los factores de transcripción NF-κB y AP-1.
¿Qué citoquinas y mecanismos aseguran el desarrollo de la hipersensibilidad de tipo retardado (HTR) en la fase efectora?
El desarrollo de la fase efectora de la HTR está garantizado por la interacción entre las células Th1 y los macrófagos a través de mecanismos de contacto y humorales.
- Mecanismo humoral: las células Th1 activadas liberan factores MCF y MIF para atraer macrófagos y secretan además la citoquina efectora principal, el interferón gamma (IFNγ).
- Mecanismo por contacto: se lleva a cabo mediante la unión de la molécula CD154 de la célula T con el receptor CD40 en la superficie del macrófago.
Como resultado, los macrófagos se activan y liberan citoquinas proinflamatorias, productos del estallido respiratorio, metabolitos del nitrógeno y hidrolasas.
¿Cuál es la función de las señales coestimuladoras durante la interacción de las células de la inmunidad innata con los linfocitos?
La función principal de las señales coestimuladoras consiste en potenciar la señal específica procedente del complejo de reconocimiento antigénico para lograr la activación plena de los linfocitos. La coestimulación es un componente obligatorio en la presentación del antígeno. La interacción de moléculas coestimuladoras (como CD80/CD86 en la APC y CD28 en la célula T) asegura la transmisión de una señal activadora complementaria. El reconocimiento del antígeno en ausencia de una señal coestimuladora no provoca la activación, sino que induce un estado de inactivación funcional —anergia de las células T—, lo cual constituye un mecanismo crucial para mantener la autotolerancia.
Preguntas de clases y exámenes
¿Puede la inmunidad adaptativa ponerse en marcha por sí sola, sin la participación de la innata?
No, esto no es posible. Para la iniciación (puesta en marcha) de la respuesta adaptativa, es críticamente necesaria la presentación de antígenos y las señales coestimuladoras de las células de la inmunidad innata.
¿Cuál es la función principal de los mecanismos efectores de la inmunidad adaptativa?
La inmunidad adaptativa prácticamente carece de mecanismos efectores propios. Su función principal es, mediante anticuerpos y citocinas, dotar de especificidad a los mecanismos de la inmunidad innata y multiplicar su eficacia.
¿Participan las células de memoria en la respuesta inmunitaria primaria?
No. Aunque se generan durante la respuesta primaria al mismo tiempo que las células efectoras, no participan en la destrucción actual del patógeno, sino que se conservan exclusivamente para la protección ante un encuentro repetido con el antígeno.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de presentación de antígenos y coestimulación
- Procesos de hipermutación somática en los centros germinales foliculares
- Subpoblaciones de linfocitos T CD4+ (Th1, Th2, Th17) y sus perfiles de citocinas
- Señales de peligro endógenas en la inmunidad antitumoral
- Mecanismos de hipersensibilidad de tipo retardado (DTH)
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