anterior

ir a "Índice"

ir a "Trabajos de biología"

 

UNIDAD TEMÁTICA 11: INMUNOLOGÍA

 

 

TEMA 22: CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE INMUNOLOGÍA

 

CONTENIDO

TEMA 22: CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE INMUNOLOGÍA

1. INMUNIDAD: CONCEPTO Y TIPOS DE INMUNIDAD. SISTEMA INMUNITARIO. Inmunidad activa y pasiva. Inmunidad natural y artificial. Inmunidad congénita y adquirida. Órganos primarios y secundarios del sistema inmunitario.

2. RESPUESTA INMUNITARIA. Reacción antígeno-anticuerpo. Respuesta inmune primaria y secundaria. Reacciones antígeno-anticuerpo “in vivo”.

3. INMUNODEFICIENCIA.

4. FUNCIONES DE ANTISÉPTICOS, ANTIBIÓTICOS, SUEROS Y VACUNAS.

 

Durante toda su vida el ser humano se encuentra en contacto -a través de su piel y mucosas- con numerosos microorganismos. Desde el punto de vista microbiológico a este hecho se le denomina infección. La relación que se establece entre el ser humano y el microorganismo puede ser de varios tipos:

a) Simbiosis: se benefician ambos. Es el caso de E. coli, que vive en el intestino humano y sintetiza la vitamina K (que interviene en el proceso de coagulación de la sangre).

b) Comensalismo: sólo se beneficia el parásito, como es el caso de las bacterias que viven en la piel y las mucosas.

c) Enfermedad: el huésped es perjudicado.

A los microorganismos capaces de desarrollar una enfermedad se les denomina patógenos. Desde el primer momento se establece una lucha entre esos microorganismos y el individuo invadido:

*Al principio, cuando esta lucha no es manifiesta, se habla de infección latente o subclínica.

*Si el microorganismo continúa multiplicándose, daña al huésped y éste reacciona con más intensidad para tratar de eliminarlo. Esta situación se manifiesta al exterior (enfermedad) con síntomas y signos clínicos típicos correspondientes a cada enfermedad infecciosa.

*Si el microorganismo anula alguna función vital del hombre se llega a la muerte.

 

 

1. Inmunidad: concepto y tipos de inmunidad. Sistema inmunitario

 

El término "inmunis" (inmune) se introdujo en la Biología para expresar el estado en que quedaban los vertebrados superiores que, después de pasar por una enfermedad microbiana, adquirían la propiedad de quedar libres de volver a padecerla.

Podemos definir la inmunidad como el estado de resistencia que presentan los organismos frente a la infección. La ciencia que estudia la inmunidad se denomina Inmunología.

La inmunidad puede ser congénita, es decir, hereditaria (y propia de cada especie).

La inmunidad adquirida puede lograrse por vía natural o de una manera artificial. Tanto una como otra pueden dividirse en inmunidad activa e inmunidad pasiva (en la activa el individuo recibe antígenos y fabrica anticuerpos específicos contra esos antígenos: es más duradera; en la pasiva el individuo recibe los anticuerpos por el suero de un individuo ya inmunizado).

 

TIPOS DE INMUNIDAD

 

 

I. Congénita: bases genéticas

 

 

 

 

 

II. Adquirida:

 

a) Natural:

 

-Activa: formación de Ac por haber padecido una enfermedad.

 

 

 

 

 

-Pasiva: por el paso de Ac a través de la placenta.

 

 

 

b) Artificial:

 

-Activa: por vacunaciones.

 

 

 

 

 

-Pasiva: por administración de Ac preformados.

 


Anatómicamente el sistema inmunitario está formado por el sistema linfoide: linfocitos circulantes y órganos linfáticos. Se considera que el linfocito es la célula básica de la inmunidad. Los linfocitos son células con un diámetro de 8-10 μm cuyo citoplasma está prácticamente ocupado por el núcleo y que circulan por el organismo.

A partir de la célula madre pluripotente situada en la médula ósea se originan las células progenitoras de los linfocitos y del resto de las células sanguíneas (hematíes, leucocitos y monocitos).

Las células progenitoras de los linfocitos invaden los órganos primarios o centrales (timo y bolsa de Fabricio en aves; en mamíferos no hay bolsa de Fabricio y cumplen su función las placas de Peyer, situadas en el intestino), donde son procesados y diferenciados. Los linfocitos que van a parar al timo se transforman en linfocitos timodependientes o linfocitos T. Los que llegan a la bolsa de Fabricio o a las placas de Peyer, en linfocitos bursodependientes o linfocitos B.

Los linfocitos T y B son similares al microscopio óptico, pero el electrónico nos permite ver que los linfocitos T presentan una superficie lisa mientras que los B la presentan rugosa. Pero aún es mayor la diferente "educación inmunológica" que reciben: los linfocitos T son preparados para intervenir de manera directa, atacando al agresor (antígeno) por su presencia (respuesta inmune de tipo celular), mientras que los linfocitos B actúan sobre los antígenos mediante sustancias de naturaleza proteica (anticuerpos) elaboradas por ellos (respuesta inmune de tipo humoral).

Tanto los linfocitos T como los B, una vez educados en los órganos linfoides primarios (timo, placas de Peyer) pasan a los órganos secundarios o periféricos (ganglios linfáticos, amígdalas, bazo, etc.), y de allí -aptos ya para la respuesta inmunológica- a la sangre y a la linfa.

 

 

2. Respuesta inmunitaria

 

El hombre cuenta con mecanismos de defensa: mecánicos y químicos, humorales y celulares, según las características que presenten. En primer lugar encontramos los dispositivos mecánicos representados por la piel y las mucosas. Actúan como barreras defensivas impidiendo la entrada del parásito en tejidos profundos.

Cuando se produce una herida (ruptura de estas barreras), los microorganismos situados en la superficie de la piel y mucosas pueden penetrar y multiplicarse en los tejidos de nuestro organismo.

Además, en la superficie de la piel y mucosas se encuentran ciertas sustancias de naturaleza química (como los ácidos grasos, la lisozima y el moco) que impiden que muchos microorganismos sean capaces de establecerse en esas superficies, ya que tienen capacidad bacteriolítica o de arrastre. Así actúan muchas secreciones: lágrimas, saliva, orina, y secreciones gástrica e intestinales.

En la mucosa bronquial cooperan en la acción defensiva el epitelio ciliado o vibrátil de la mucosa con el manto de moco que la recubre.

La secreción ácida del sudor, el HCl del estómago, el pH ácido de la orina y de algunos conductos genitales, tienen también carácter protector por sus propiedades bactericidas.

La lisozima presente en las lágrimas, saliva, secreciones bronquiales y digestivas produce la lisis de muchos gérmenes.

Por último, dentro de las primeras barreras defensivas, hay que citar los coliformes presentes en el intestino, que intervienen en la síntesis de algunas vitaminas y evitan la proliferación de microbios patógenos: si por el uso de antibióticos se destruye esa flora favorable, se originan trastornos intestinales y pueden aparecer hongos y otros microbios patógenos.

 

Respuesta inmunitaria

 

Cuando el germen ha penetrado atravesando las primeras barreras defensivas, se encuentra con otras que luchan contra su difusión. Hablamos ya de respuesta inmunitaria, en la que intervienen principalmente -como ya hemos visto- los linfocitos. Los tipos de respuesta que ofrece el organismo son dos: respuesta celular y respuesta humoral.

 

*Respuesta celular. Se apoya en la capacidad fagocítica de diversas células del organismo. En este tipo de respuesta intervienen los linfocitos T (derivados del timo) y los macrófagos. Emiten pseudópodos en contacto con partículas extrañas y las engloban en su protoplasma.

Los linfocitos T actúan de 3 formas:

1) Transformándose en linfocitos citotóxicos o asesinos, que destruyen antígenos como células cancerosas o células de tejidos trasplantados.

2) Sintetizando el factor activador de los macrófagos (por el que éstos se activan y adquieren la propiedad de fagocitar antígenos como bacterias, protozoos o virus, y digerirlos).

3) Sintetizando el interferón: proteína que induce la síntesis de proteínas antivirales en células infectadas por virus (aunque esto forma parte más bien de la respuesta humoral).

Una vez sensibilizados, se distinguen tres clases de linfocitos T según su función: los linfocitos citotóxicos (Tc), que al tomar contacto con el antígeno para el que han sido sensibilizados, lo destruyen; los linfocitos Th, que activan la respuesta inmune; y los linfocitos Ts, que inhiben la respuesta inmune.


*Respuesta humoral. Se caracteriza porque los linfocitos B, al ser estimulados por el antígeno, reaccionan formando anticuerpos. En la formación de anticuerpos, sin embargo, intervienen 3 tipos de células: los linfocitos B, los linfocitos T y los macrófagos.

Los macrófagos tienen la función de fagocitar los antígenos y procesarlos de tal manera que se conviertan en antígenos aptos para estimular la respuesta inmunológica cuando son presentados a los linfocitos.

Los anticuerpos reaccionan específicamente con los antígenos para bloquear su acción nociva para el organismo.

 

Resumiendo: -Respuesta celular: linfocitos T y macrófagos.

-Respuesta humoral: linfocitos B con la colaboración de linfocitos T y macrófagos.

 

 

Reacción antígeno-anticuerpo

 

Denominamos antígeno a toda molécula que al entrar en contacto con los linfocitos es capaz de activarlos y desencadenar una respuesta de tipo humoral o celular.

Los antígenos deben ser extraños al animal en el que desencadenan la respuesta inmunitaria. Por eso poseen propiedades antigénicas los virus y bacterias, las macromoléculas de un animal de otra especie, e incluso las proteínas propias del animal cuando se ha alterado su composición química (este es el caso de la respuesta inmunológica desencadenada por células cancerosas).


Los anticuerpos son glucoproteínas de alto peso molecular sintetizadas por las células plasmáticas, que las secretan al espacio extracelular. los anticuerpos pueden encontrarse en todos los líquidos orgánicos. Sin embargo es en el suero donde existe la mayor concentración.

Mediante técnicas complejas de separación y análisis se han identificado en el hombre cinco clases de inmunoglobulinas (gammaglobulinas con actividad de anticuerpos), que se denominan: Ig G, Ig M, Ig A, Ig D e Ig E.

Las inmunoglobulinas están formadas por cadenas pesadas (H de heavy) y ligeras (L de light) de proteínas en las que hay porciones constantes y porciones variables.

La propiedad biológica más característica de las inmunoglobulinas es su capacidad de reaccionar específicamente con los antígenos. La unión del antígeno con el anticuerpo se efectúa a través de las porciones variables de los fragmentos de Ig especializadas en la unión con el antígeno. Que la unión antígeno-anticuerpo es específica, significa que las inmunoglobulinas sintetizadas por estímulo de un antígeno, no reaccionan con otro antígeno de composición química diferente. La base de esta especificidad reside en la secuencia de aminoácidos de la porción variable.

 

Respuesta inmune primaria y secundaria

 

Cuando en un animal entra por primera vez un antígeno (o se le administra por vía parenteral: intravenosa, intramuscular, subcutánea, etc.), éste es fagocitado y llevado a los ganglios linfáticos, donde es reconocido por los linfocitos, y éstos son estimulados.

La primera inmunoglobulina sintetizada es la Ig M. Si no penetra en el animal una nueva dosis de antígeno, apenas forma otras clases de inmunoglobulina. La respuesta es poco intensa y poco duradera: alcanza su máximo a los 10-15 días de la entrada del antígeno y luego declina (respuesta primaria).

Pero si el antígeno vuelve a entrar al cabo de unos días de haberlo hecho por primera vez (o se le administra una nueva dosis al animal), se observa una respuesta secundaria en la que fundamentalmente se sintetiza Ig G. Esta respuesta es más rápida, intensa y prolongada que la anterior.

La respuesta secundaria se encuentra ligada a la existencia de las llamadas células de memoria que "recuerdan" al antígeno que ha producido la respuesta primaria. Las células de memoria pueden ser tanto linfocitos T como linfocitos B. Al tener los linfocitos una vida muy larga (especialmente los linfocitos T), y llegar a los tejidos a través de la sangre y la linfa, cuando las células de memoria reconocen el "material extraño" para el que han sido especialmente programadas y sensibilizadas, desencadenan una respuesta inmune más rápida e intensa. En la respuesta secundaria la síntesis de anticuerpos se produce más rápidamente y en mayor cantidad.

 

Reacciones antígeno-anticuerpo "in vivo"

 

Las reacciones antígeno-anticuerpo "in vivo" pueden tener un doble efecto: ser beneficiosas para el vertebrado, o desencadenar reacciones adversas de hipersensibilidad o alérgicas.

El papel benéfico lo desempeñan eliminando los antígenos: neutralizan toxinas que producen los microorganismos patógenos, o ayudan a la fagocitosis de esos microorganismos.


Entre las reacciones de hipersensibilidad inmediatas (mediadas por anticuerpos) están las reacciones anafilácticas. En éstas se desencadena una liberación de mediadores químicos (entre los que destaca la histamina, que aumenta la permeabilidad capilar y la contracción de los músculos lisos, bronquios e intestino). Esta liberación de histamina y de otros mediadores químicos da lugar al choque anafiláctico, que puede ser mortal.

Las alergias son situaciones de hipersensibilidad que aparecen sólo en los seres humanos y con un evidente carácter familiar o hereditario. Que sean familiares no quiere decir que sean heredados en sentido estricto. No se hereda un asma o una urticaria (entre otras cosas porque ni los anticuerpos ni los antígenos alérgicos atraviesan la placenta). Lo que se hereda es la disposición de los tejidos para reaccionar ante la presencia de alergenos (antígenos alérgicos) y producir entonces los anticuerpos denominados reaginas.

 

 

3. Inmunodeficiencia

 

Se conoce con este nombre la insuficiencia total o parcial del sistema inmune para lograr una respuesta eficaz ante un antígeno, lo que da lugar a enfermedades graves, debido a la importancia de los mecanismos inmunitarios para defender al organismo.

La inmunodeficiencia puede ser congénita o adquirida.

La congénita obedece a la deficiencia en la producción de gammaglobulinas o de linfocitos T por alguna anomalía genética que repercute en el desarrollo y funcionamiento del sistema inmune.

La adquirida más conocida es el SIDA (síndrome de inmunodeficiencia adquirida), producido por un virus que se transmite por la sangre (transfusiones, inyecciones, etc.) y por el contacto sexual.

El virus del SIDA ataca a los linfocitos Th y reduce considerablemente su número. Dado el papel que estos linfocitos desempeñan como activadores de los Tc y de los B, la actividad citotóxica y la producción de inmunoglobulinas se ven disminuidas, por lo que el organismo queda desprotegido ante cualquier infección, por leve o poco importante que parezca ésta.

 

 

4. Funciones de antisépticos, antibióticos, sueros y vacunas

 

a) Antisépticos

 

Se denominan antisépticos las sustancias que aplicadas a los microorganismos los hacen inocuos por impedir su crecimiento o por causar su muerte. Así se oponen a las infecciones, a la descomposición o a la putrefacción, aunque preferentemente se utiliza este término para las sustancias que se aplican a los seres vivos.

Cuando produce la muerte del microorganismo se dice que es bactericida. Cuando sólo impide su crecimiento se dice que tiene poder bacteriostático. generalmente los antisépticos poseen ambos tipos de acciones, aunque predominará una o la otra según la concentración a la que se utilicen.

Desde el punto de vista médico los antisépticos se pueden utilizar en los siguientes casos: 1) desinfección de la piel sana, para intervenir quirúrgicamente; 2) en heridas pequeñas (en las grandes existe el peligro de una absorción intensa del antiséptico); 3) en las mucosas externas (boca, nariz, faringe, ojos) deben utilizarse antisépticos poco irritantes; 4) en los procesos infecciosos del tracto urinario; 5) desinfección de materiales no vivos y del agua.

Los antisépticos más habituales en la práctica médica son:

*Iodo

*Cloro

*Agua oxigenada

*Compuestos de mercurio

*Nitrato de plata

*Alcohol etílico

*Fenol

*Detergentes

 

b) Antibióticos

 

Son sustancias originadas en el metabolismo de muchos microorganismos, que presentan propiedades bacteriostáticas y bactericidas. A partir de la extracción de la penicilina del Penicilium notatum (1929) se han descubierto numerosos antibióticos.

Actúan alterando el metabolismo bacteriano: alteración de la actividad enzimática, inhibición de la síntesis de algunos metabolitos fundamentales y trastorno en el funcionamiento fisiológico de la membrana bacteriana. Actúan frecuentemente sobre la pared bacteriana.

El abuso de antibióticos ha llevado al desarrollo de cepas bacterianas resistentes a muchos antibióticos.

 

c) Sueros

 

La sueroterapia es un sistema de inmunización pasiva. Esta inmunización se adquiere suministrando sueros de animales o de humanos inmunizados ya contra una enfermedad.

No es preventiva sino terapéutica, y se aplica en los estados iniciales de la enfermedad. Se suele aplicar en combinación con la vacuna correspondiente.

Los sueros más utilizados son los siguientes: antidiftérico, antitetánico y antibotulínico, anticarbuncoso, antigangrenoso, etc.

 

d) Vacunas

 

Reciben este nombre por haberse iniciado la vacunación en 1798 precisamente con la enfermedad de las vacas viruela "bovina" o "vacuna". Su efecto es preventivo, no terapéutico.

Con la vacunación se consigue un estado inmunitario activo, pues consiste en la administración al organismo de un antígeno con su actividad limitada, para que el individuo sintetice anticuerpos contra ese antígeno, sin riesgo de padecer la enfermedad, de forma que el cuerpo se encuentre ya protegido para cuando lleguen antígenos de esa enfermedad posteriormente.

Existen varias vacunas contra la mayor parte de las enfermedades infecciosas, bien sean producidas por microbios o por virus, y en todas se utiliza como antígeno el propio germen muerto, o vivo y atenuado en su virulencia (siendo este último proceder el más empleado, pues se sabe que su inmunidad dura más tiempo).

En cualquier caso, la inmunidad activa (vacunas) es siempre más duradera que la pasiva (sueros), pero tarda más tiempo en conseguirse.