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Respuesta humoral del sistema inmunitario adquirido

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Respuesta humoral del sistema inmunitario adquirido

 

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Cuando el sistema inmunitario innato no es suficiente para hacer frente a una fuerte invasión por parte de antígenos (como bacterias, virus, hongos), y dicha invasión se sale de control, el sistema inmunitario adquirido entra en acción. La piel y las capas de mucosa en vías interiores del cuerpo (como la tráquea y el esófago) son la primera línea de defensa del cuerpo contra gérmenes que constantemente intentan ingresar para alimentarse de las células del cuerpo (en el caso de bacterias) o para utilizar a las células del cuerpo para reproducirse y multiplicarse (en el caso de los virus). Los glóbulos blancos (como los macrófagos y neutrófilos) son la segunda línea de defensa del cuerpo y corresponden al sistema inmunitario innato. Podría decirse que los glóbulos blancos del sistema inmunitario innato son soldados que atacan a cualquier tipo de antígeno que ingresa al cuerpo sin distinción de clase, tipo o especie.

Sin embargo, a veces esto no es suficiente y se requiere que las tropas de elite del sistema inmunitario del cuerpo tomen la posta. Estos son los linfocitos, principales actores del sistema inmunitario adquirido. Los linfocitos son glóbulos blancos sofisticados que se clasifican en dos categorías principales: los linfocitos T y los linfocitos B.

Existen miles de tipos de bacterias y virus, cada uno de estos tipos de antígenos con sus características y formas de actuar específicas. Por lo tanto, a veces es necesario que un tipo de linfocito especializado en el combate de un tipo específico de antígeno se encargue de la situación. Esto significa que existen linfocitos entrenados para reconocer y atacar a un tipo de antígeno en particular. Tanto los linfocitos T como los linfocitos B cuentan con subcategorías de linfocitos T de memoria y linfocitos B de memoria, capaces de recordar para siempre a un tipo específico de antígeno y la manera de eliminarlo, por lo que si en algún momento de la vida, el cuerpo es nuevamente invadido por este tipo de antígeno, estos linfocitos de memoria lo reconocerán inmediatamente y recordarán la manera de eliminarlo rápidamente, impidiendo así que la persona se enferme.

Pero es necesario aclarar que estos mecanismos de defensa especializados para cada tipo de antígeno no son innatos, es decir no están presentes desde que se nace, sino que se van adquiriendo a lo largo de la vida cuando la persona va siendo invadida por diferentes tipos de gérmenes (por eso se llama sistema inmunitario adquirido). A partir de entonces, si la persona es nuevamente invadida por este mismo tipo de gérmenes ya no se volverá a enfermar, porque los linfocitos de memoria recuerdan la manera de vencerlos y el cuerpo cuenta con los linfocitos necesarios que estarán siempre en alerta esperando a dichos gérmenes. Es por eso que si, por ejemplo, una persona ha tenido alguna vez una enfermedad como el sarampión, no volverá a enfermarse de ella, ya que su sistema inmunitario adquirido reconocerá inmediatamente al virus que la causa en caso de una segunda invasión y podrá eliminarlo rápidamente sin causar problemas a la persona.

El sistema inmunitario adquirido tiene dos mecanismos de respuesta ante invasiones de mayor magnitud:

  • La respuesta inmune humoral llevada a cabo por los linfocitos B y encargada de eliminar a antígenos complicados o difíciles de vencer. El principal armamento con que cuentan los linfocitos B son los anticuerpos que producen.
      
  • La respuesta inmune celular llevada a cabo por los linfocitos T y encargada de eliminar a antígenos que lograron penetrar y dominar a células del cuerpo. Este es el nivel más sofisticado del sistema inmunitario, ya que debe realizar ataques intracelulares a células del propio cuerpo que han sido secuestradas por antígenos como los virus, y a la vez distinguirlas de las células sanas, para no atacar a estas últimas erróneamente.

A continuación, analizaremos un ejemplo de cómo funciona la respuesta inmune humoral del sistema inmunitario adquirido, siguiendo cada cuadro de la imagen de arriba. Cada uno de los siguientes números de etapas describen a los cuadros con números correspondientes de la imagen de arriba.
  
  
1- La fase de activación de la respuesta humoral del sistema inmunitario adquirido se inicia cuando los neutrófilos y macrófagos no pueden enfrentar solos a los antígenos invasores. En este caso, los macrófagos fagocitan (ingieren y destruyen) a las bacterias y luego exponen los restos de las bacterias destruidas en la superficie de su propia membrana. A las células que tienen la capacidad de exponer a los restos de los antígenos que destruyen para que los linfocitos puedan enterarse sobre qué tipo de invasores se trata, se las denomina células presentadoras de antígenos (CPA). Los macrófagos son células presentadoras de antígenos, ya que cuentan con esta capacidad. Hay varios tipos de células del cuerpo que son presentadoras de antígenos, es decir que tienen la capacidad de exponer en su membrana exterior a los restos de antígenos destruidos para que los linfocitos los reconozcan.

La bacteria fagocitada es encerrada y aislada dentro de una vesícula o cápsula llamada fagosoma, a donde se dirigen unos orgánulos (órganos funcionales de las células) llamados lisosomas. Los lisosomas contienen unas sustancias químicas especiales (enzimas digestivas) que destruyen a la bacteria ingerida. El macrófago contiene unas moléculas llamadas Complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) Clase II, que justamente son las encargadas de tomar los restos de la bacteria destruida para exponerlos en el exterior del macrófago y así notificar a los linfocitos sobre qué tipo de antígenos están invadiendo al cuerpo.
 
 
2- Una vez encerrada la bacteria dentro del fagosoma, los lisosomas se unen al fagosoma y secretan las enzimas especiales para destruir a la bacteria y romperla en pedazos. Para entender mejor este proceso leer: Cómo funciona la fagocitosis.
 
 
3- Unas moléculas que posee el macrófago llamadas Complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) Clase II toman los restos de la bacteria destruida y los exponen en el exterior del macrófago. Por ejemplo, en la imagen se observa que una molécula CMH Clase II toma un trozo de la bacteria destruida, para llevarlo hasta el exterior del macrófago, exponerlo en su membrana y para que así los linfocitos T colaboradores puedan reconocer el tipo de antígeno que está invadiendo al cuerpo. De esta forma, los linfocitos T colaboradores (una de las cuatro subcategorías de linfocitos T) sabrán reaccionar de manera acorde al tipo específico de antígeno.
 
 
4- Las moléculas de Complejo mayor de histocompatibilidad Clase II se instalan en la membrana que recubre al macrófago y exhiben a los restos del antígeno destruido (en este caso una bacteria). Cuando un linfocito T colaborador con receptores especiales para reconocer únicamente a ese tipo de antígeno en particular, pasa por allí, al detectar al macrófago que exhibe a los restos de la bacteria destruida, se dirige inmediatamente hacia el macrófago para adherirse a dichos restos expuestos de la bacteria y así analizar de qué tipo de antígeno se trata exactamente.
 
Cabe aclarar que el término histocompatibilidad proviene de la conjunción de las palabras histós que en griego significa tejido y compatibilidad, lo que en conjunto viene a significar: análisis de compatibilidad de un elemento (virus, bacteria, hongo o incluso células del propio cuerpo) con la genética de los tejidos del cuerpo (recordemos que los tejidos son conjuntos de células que funcionan de manera coordinada). Si lo que las moléculas de Complejo mayor de histocompatibilidad exponen, son los restos de un elemento con genética distinta a la del propio cuerpo, los linfocitos T inmediatamente entrarán en alerta -ya que lo considerarán un elemento invasor (antígeno)-, e iniciarán una respuesta inmune acorde para atacarlos.
  
  
5- Cuando en algún momento pasa por allí un linfocito T colaborador con receptores especiales en su membrana para reconocer únicamente a ese tipo de bacteria destruida, se adhiere a los restos del antígeno destruido (en este caso una bacteria) expuestos por las moléculas del Complejo mayor de histocompatibilidad Clase II en la membrana del macrófago. Los linfocitos T colaboradores tienen en su membrana receptores que solamente pueden reconocer y adherirse a un tipo de antígeno. Como existen miles de especies de bacterias y virus, también hay miles de subtipos de linfocitos T colaboradores, cada uno con receptores en su membrana que pueden reconocer únicamente a una especie de antígeno en particular.
  
Lo bueno de esto es que los linfocitos T colaboradores que reconozcan al tipo de antígeno que hay que atacar podrán iniciar una respuesta inmune determinada únicamente para vencer a ese tipo de antígeno. Podríamos decir que para cada tipo de antígeno existe una estrategia distinta y los linfocitos T colaboradores pueden conocer todos sus secretos particulares. Si hacemos una analogía, sería como contar en el ejército con oficiales de elite, cada uno con información detallada de uno de sus enemigos en particular para poder vencerlos exitosamente. Lo malo de esto es que la primera vez que aparece un antígeno determinado, todo este proceso requiere mucho tiempo, o sea varias horas hasta que los linfocitos T colaboradores específicos para ese tipo de antígeno aparezcan y organicen un contraataque efectivo. Sin embargo, hay un segundo aspecto positivo de este mecanismo de defensa que es necesario destacar: a partir del momento en que los linfocitos T colaboradores reconozcan al tipo de antígeno que hay que atacar, dejarán para siempre desparramadas por el cuerpo, tropas enteras de linfocitos de memoria listas para la acción ante una posible nueva invasión de esa misma clase de antígeno. Estas tropas de linfocitos de memoria podrán reaccionar inmediatamente ni bien ingresen al cuerpo los invasores, evitando así que la persona se vuelva a enfermar de lo que provoca ese antígeno en particular.

Ni bien se adhiere el linfocito T colaborador a los restos expuestos, reconoce al tipo de antígeno, y mientras tanto el macrófago secreta (libera) moléculas de una sustancia química llamada citocina. Las citocinas son proteínas que utilizan las células del sistema inmunitario para comunicarse entre sí y dar determinadas órdenes o estímulos. Existen diversos tipos de citocinas, cada una con su nombre particular y una serie de funciones o estímulos específicos. Por ejemplo, el tipo de citocina que libera el macrófago cuando se le adhiere un linfocito T colaborador se llama interleucina-1 (de forma abreviada IL-1). La función de la citocina llamada interleucina-1 o IL-1 es activar al linfocito-T colaborador para que este último inicie una respuesta inmune apropiada para destruir a este tipo de bacterias invasoras que acaba de reconocer.
  
  
6- El linfocito T colaborador se ha activado e inicia la respuesta inmune necesaria para combatir a esta especie de bacterias en particular que han invadido al cuerpo. Su primera acción es liberar moléculas de un tipo de citocina llamada interleucina-2 (de forma abreviada IL-2). La función de la interleucina-2 es ordenar la proliferación de linfocitos T colaboradores que puedan reconocer a este tipo de antígeno que recién se ha identificado. Para ello, comienzan a aparecer en la zona, linfocitos T colaboradores especializados en el reconocimiento de este tipo de antígeno en particular. La interleucina-2 también estimula la reproducción y multiplicación de este tipo de linfocitos T colaboradores. Es decir, que el linfocito T colaborador original que reconoció a la bacteria comienza a producir copias de sí mismo. Asimismo, la interleucina-2 da la alarma a linfocitos B con receptores específicos para este tipo de antígeno.
 
Los linfocitos B son las tropas especiales de la respuesta inmune humoral, capaces de generar millones de anticuerpos específicos para bloquear las acciones de este tipo de antígeno.
 
Los linfocitos T colaboradores que se han proliferado, son exactamente iguales al primer linfocito T colaborador y ya están activados. Así, como se verá en los siguientes puntos o etapas de la respuesta humoral, se han formado tropas listas para interactuar con los linfocitos B especializados en la producción de anticuerpos específicos para bloquear las acciones de este tipo de antígeno.

Así finaliza la fase de activación de la respuesta inmune humoral y comienza la fase efectora, o sea, la toma de acciones concretas en contra de las bacterias que han invadido al cuerpo. Haciendo una analogía con el ejército, se podría decir que la fase efectora corresponde a la batalla propiamente dicha.
  
  
7- En respuesta a las moléculas de citocina de tipo IL-2 (interleucina-2) secretadas por el linfocito T colaborador que reconoció al tipo de antígeno que hay que atacar, aparecen linfocitos B con receptores en sus membranas que pueden reconocer y adherirse únicamente al tipo de antígeno que fue fagocitado por el macrófago y reconocido por el linfocito T colaborador. O sea, que los receptores de membrana de estos linfocitos B solamente son compatibles con esta especie de bacteria y solamente pueden adherirse a dicha especie de bacteria.
 
Cuando el linfocito B atrapa con sus receptores de membrana a una de las bacterias de la misma especie que fagocitó el macrófago y reconoció el linfocito T colaborador, comienza lo que se conoce como fase efectora de la respuesta humoral del sistema inmunitario adquirido.
  
  
8- El linfocito B fagocita -es decir ingiere- a la bacteria, y al igual que hizo el macrófago al principio, la aisla dentro de un fagosoma para que sus lisosomas vayan y la destruyan con sustancias químicas especiales denominadas enzimas digestivas. Para entender mejor el proceso de fagocitosis leer: Cómo funciona la fagocitosis.
  
  
9- Al igual que los macrófagos, los linfocitos B son células presentadoras de antígenos (CPA). El linfocito B también tiene en su interior moléculas de Complejo mayor de histocompatibilidad Clase II, que toman trozos de los restos de la bacteria fagocitada y destruida por el linfocito B. Estas moléculas de CMH Clase II llevarán los restos de la bacteria destruida hasta el exterior del linfocito B y los exhibirán en la membrana de dicho linfocito B para que puedan ser vistos por las tropas de linfocitos T colaboradores activados que se han proliferado durante la fase de activación y que están a la espera.
  
  
10- Una vez instaladas en la superficie de la membrana del linfocito B, las moléculas de CMH Clase II con los restos de la bacteria destruida que exhiben, atraen a los linfocitos T colaboradores activados que son exactamente iguales al primer linfocito T colaborador que reconoció la especie de bacteria que está invadiendo al cuerpo. Por ende, estos linfocitos T colaboradores son totalmente compatibles a este tipo de antígeno y pueden adherirse inmediatamente a sus restos.
  
  
11- Cuando el linfocito T colaborador se adhiere a los restos de la bacteria expuestos por las moléculas de CMH Clase II, comienza a secretar moléculas de la citocina de tipo IL-2 (interleucina-2) que estimulan al linfocito B a reproducirse y multiplicarse.
  
  
12- Los linfocitos B, estimulados por las citocinas de tipo interleucina-2, comienzan a reproducirse y multiplicarse. Cuando se reproducen se convierten en dos subtipos de linfocitos B: células plasmáticas y linfocitos B de memoria. La mayoría se convierten en células plasmáticas y una menor proporción de ellos en linfocitos B de memoria.
  
  
13- Las células plasmáticas son un tipo de linfocito B capáz de producir anticuerpos a un sorprendente ritmo de aproximadamente 2000 anticuerpos por segundo durante cuatro o cinco días hasta acabar con todos los antígenos invasores. Los anticuerpos (también conocidos con el nombre de inmunoglobulinas o Ig de forma abreviada) son moléculas con forma de letra Y que son producidas por las células plasmáticas para bloquear la actividad de los antígenos. Cada tipo de anticuerpo puede adherirse únicamente a un tipo específico de antígeno. Los anticuerpos que producen las células plasmáticas de este ejemplo son exactamente iguales a los receptores que tiene el linfocito B original del cual surgieron estas células plasmáticas, ya que estos anticuerpos tienen que poder adherirse a las bacterias invasoras de la misma especie que se pudieron adherir los receptores del linfocito B original.
    
Los linfocitos B de memoria no realizan ninguna acción directa sobre los antígenos ni producen anticuerpos. Su misión es preservar a futuro el código genético exacto del tipo de anticuerpo que es totalmente compatible a esta especie de antígeno en particular. Esto garantiza que si alguna vez este mismo tipo de antígeno llegara a volver a invadir al cuerpo, los linfocitos B de memoria estarán listos esperándolo allí e inmediatamente comenzarán a producir células plasmáticas que a su vez generarán anticuerpos compatibles a esta misma especie de antígeno. De esta manera, la respuesta será más rápida y fuerte que la primera vez. La primera vez que el cuerpo se expone a un tipo de antígeno, la respuesta inmune es lenta y puede tardar varios días en desarrollarse, es por eso que la persona se enferma. Pero si en el futuro, la persona vuelve a exponerse a ese mismo tipo de antígeno, gracias a los linfocitos B de memoria -que estarán siempre alertas esperando el regreso de esa especie de antígeno en particular-, la respuesta será inmediata, no deberá pasar por todas las etapas descritas hasta aquí, y la persona no se enfermará, ya que los linfocitos B de memoria reconocerán de inmediato al antígeno y comenzarán a producir células plasmáticas que generarán a los anticuerpos específicos para bloquear a ese tipo de antígeno en particular.

Es gracias a esta capacidad que tienen los linfocitos B de memoria, que la vacunación es un método efectivo para evitar enfermedades. La vacunación consiste en introducir a bacterias o virus que generan una determinada enfermedad, pero en un estado debilitado o incluso muertos. Esto activa al sistema inmunitario adquirido, que combate a estos antígenos debilitados o muertos, y que estimula la producción de linfocitos B de memoria que desde ese momento estarán preparados ante un posible regreso de este mismo tipo de antígeno. Con la vacunación podría decirse que se infecta a la persona con el antígeno debilitado o muerto que provoca una determinada enfermedad, para que el sistema inmunitario adquirido genere a los linfocitos B de memoria que lo recordarán en caso de una infección real. 
  
   
14- Los anticuerpos producidos por las células plasmáticas no destruyen directamente a los antígenos sino que bloquean su actividad mediante una serie de mecanismos. Uno de esos mecanismos es la opsonización, en el que los anticuerpos se adhieren a la superficie de la bacteria rodeándola totalmente para que los macrófagos que no pueden adherise a este tipo de bacteria sí lo puedan hacer usando a los anticuerpos como puente mediador, y de esta forma la terminen fagocitando. Otro mecanismo es la neutralización, mediante el cual, los anticuerpos se adhieren al antígeno rodeándolo totalmente y así bloqueando sus puntos de adhesión a células del cuerpo, impidiendo así su alimentación o reproducción, lo que a la larga, si no es fagocitado por un macrófago, termina en su muerte. En síntesis, los neutraliza para que no puedan adherirse e invadir a células sanas del cuerpo. Un tercer mecanismo utilizado por los anticuerpos para bloquear las actividades de los antígenos es la aglutinación, a través del cual los anticuerpos se adhieren a más de un antígeno a la vez, juntándo a varios y amontonándolos, de manera que se les dificulte moverse y actuar a todos juntos. Esto hace que sea más fácil para los macrófagos atraparlos y fagocitarlos hasta destruirlos.
  
Entonces, como se puede observar, los anticuerpos no son más que armas de defensa sofisticadas que utilizan los linfocitos B, no para matar directamente a los antígenos, sino para bloquear sus actividades y facilitar así su destrucción por parte de otras células del sistema inmunitario como los macrófagos.
  
  
15- Los antígenos rodeados por anticuerpos quedan bloqueados y no pueden atacar a células del cuerpo. De esta manera, algunos antígenos neutralizados son fagocitados por macrófagos. Los anticuerpos que rodean y bloquean a los antígenos, también atraen y activan a moléculas del sistema del complemento, un sistema adicional que ayuda al sistema inmunitario a combatir a los antígenos, vendría a ser como un arsenal de armas sofisticadas que utiliza el sistema inmunitario para combatir con mayor efectividad y eficiencia a los antígenos invasores. Estas moléculas atraídas y activadas por los anticuerpos que bloquean a los antígenos, perforan y destruyen a estos gérmenes bloqueados y neutralizados por los anticuerpos. Por ejemplo, en la imagen de arriba se observa a las moléculas del sistema del complemento, perforando y destruyendo a las bacterias invasoras.
 
     
Así finaliza la respuesta inmune humoral del sistema inmunitario adquirido. Sin embargo, si algunos gérmenes logran escabullirse y llegar a su objetivo final, es decir, invadir el interior de células del cuerpo, no queda otra alternativa que acudir al último y más sofisticado nivel del sistema inmunitario adquirido, la respuesta inmune celular, cuyos principales actores son los linfocitos T. A diferencia de la respuesta inmune humoral que ataca a gérmenes sueltos en el líquido intersticial (el fluido que rodea a las células) y que no ingresaron aún a las células del cuerpo, la respuesta inmune celular puede realizar ataques intracelulares, o sea en células del cuerpo invadidas por antígenos.
  
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