El sistema inmunitario es el conjunto de barreras, células y moléculas con que el cuerpo detecta y elimina microbios y células anómalas. Actúa en dos niveles: una respuesta innata, inmediata y general, y otra adaptativa, más lenta, muy específica y con memoria.
El sistema inmunitario es la red de barreras, células y proteínas que reconoce a los patógenos (los organismos capaces de causar una infección) y a las células propias que han dejado de ser normales, y los destruye. Se reparte en dos sistemas que cooperan: la inmunidad innata y la adaptativa.
La innata viene dada por factores genéticos y fisiológicos, y no depende de una infección ni de una vacuna previas. La adaptativa se monta después de la exposición a un antígeno, una molécula grande y ajena que reacciona con las células inmunitarias, venga de un patógeno o de una vacuna.
Esquema · proceso
La primera defensa son las barreras. La piel impide el paso, y su sequedad y su acidez matan o inactivan a muchos patógenos. Los microorganismos beneficiosos que la habitan compiten con los invasores. En ojos y mucosas, las lágrimas y el moco atrapan y arrastran a los microbios, y los cilios, unas prolongaciones diminutas de las vías respiratorias, empujan el moco hacia fuera.
Una herida o una invasión masiva de microbios pueden saltarse las barreras. Entonces entra en juego la inmunidad innata. Sus células detectan en la sangre y la linfa (el líquido de los vasos linfáticos) patrones moleculares que los patógenos llevan en la superficie, como azúcares, fragmentos de proteínas y ácidos nucleicos distintos de los propios. Los macrófagos, células grandes que engullen partículas extrañas, los reconocen con receptores complementarios. Derivan de los monocitos, glóbulos blancos que se transforman al llegar al tejido infectado.
Ese reconocimiento dispara la liberación de citocinas, mensajeros químicos que regulan cómo se forman, se multiplican y se comportan las células inmunitarias. En los humanos hay al menos 40 tipos. Los interferones son de aviso temprano: la célula infectada los lanza para alertar a las vecinas, que reducen su fabricación de proteínas y resisten mejor a los virus, que necesitan producir muchas para multiplicarse.
Las primeras citocinas promueven la inflamación: enrojecimiento, hinchazón, calor y dolor locales, porque los capilares se hacen más permeables y dejan pasar líquido y leucocitos (glóbulos blancos). Los neutrófilos, los leucocitos más abundantes, engullen y digieren microbios por fagocitosis. Mastocitos y basófilos liberan histamina y otras sustancias que alimentan la inflamación. La fiebre, otro efecto de las citocinas, hace que el hígado retenga hierro, un metal que algunas bacterias necesitan para multiplicarse.
Las células asesinas naturales (NK) son linfocitos que matan células infectadas por virus y células tumorales. Las células con núcleo muestran en su superficie proteínas MHC I, que exhiben fragmentos de lo que hay dentro. Ante una célula sana, la NK pasa de largo. Si un virus o un tumor han alterado esas proteínas, la NK libera perforina, que abre un poro en la célula, y granzimas, enzimas que la llevan a la muerte celular programada, o apoptosis.
Unas 20 proteínas disueltas en la sangre forman el sistema del complemento, que fabrican sin parar el hígado y los macrófagos. Se adhieren a los microbios en cascada, cada una activando a la siguiente, los marcan para que los fagocitos los engullan y, agrupadas, perforan su membrana.
La respuesta adaptativa tarda días o semanas en organizarse, pero apunta a un patógeno concreto y deja memoria. Depende de la innata, que le pasa la información mediante las células presentadoras de antígenos, como macrófagos y células dendríticas: engullen al patógeno, lo trocean y muestran los fragmentos sobre moléculas MHC.
Los linfocitos T maduran en el timo y los B en la médula ósea. En la sangre, entre el 80 y el 90 % son T y entre el 10 y el 20 %, B. Cada linfocito lleva un único tipo de receptor de antígeno, y entre todos suman una variedad casi ilimitada. Reconocen epitopos, pequeñas porciones de un antígeno, y sin información de una célula presentadora siguen inactivos, o «vírgenes».
Los linfocitos T se dividen en cooperadores, que llevan la molécula CD4 y reconocen MHC II, y citotóxicos, que llevan CD8 y reconocen MHC I. Los cooperadores coordinan a otras células con citocinas y activan a los B. Los citotóxicos matan directamente a las células infectadas. Los linfocitos B, activados con ayuda de un cooperador, se multiplican en miles de copias idénticas y se transforman en células plasmáticas, que secretan anticuerpos con la misma capacidad de reconocimiento que el receptor del B original. Esa expansión de un solo linaje se llama selección clonal.
Comparación
| Aspecto | Linfocitos T | Linfocitos B |
|---|---|---|
| Lugar de maduración | Timo | Médula ósea |
| Proporción en sangre | 80-90 % | 10-20 % |
| Marcador de superficie | CD4 o CD8 | Receptor de antígeno único |
| Reconocen | MHC II o MHC I | Epitopos libres del antígeno |
| Función principal | Coordinar o matar células infectadas | Producir anticuerpos tras selección clonal |
Un corte en la piel. Tras una herida, los mastocitos liberan histamina y los capilares cercanos se dilatan. Neutrófilos y monocitos salen de los vasos, y los monocitos maduran a macrófagos. Todos avivan la inflamación y devoran a las bacterias. La inflamación es el modo en que la innata lleva refuerzos al lugar de entrada.
Un virus dentro de las células. Los virus se multiplican dentro de las células, fuera del alcance de los anticuerpos. Los interferones preparan a las vecinas, las NK detectan a las infectadas por la alteración de sus MHC I y los linfocitos T citotóxicos las eliminan después. La defensa pasa por matar células infectadas, no solo por neutralizar microbios sueltos.
Una bacteria que se esconde en el macrófago. Mycobacterium tuberculosis se multiplica dentro de los macrófagos que la han engullido y esquiva así su digestión. El macrófago estimula a linfocitos T vírgenes para que se hagan cooperadores de tipo TH1, y estos le devuelven citocinas que refuerzan su capacidad de digerir.
Esquema · bifurcación
«La inmunidad adaptativa es la importante y la innata, un trámite.» La innata actúa desde el primer momento y alivia el trabajo de la adaptativa, que no podría ponerse en marcha sin la información de las células presentadoras de antígenos, parte del sistema innato.
«El sistema inmunitario ataca todo lo que es ajeno.» No es así. Las proteínas de los alimentos, el polen o el polvo son antígenos inofensivos, y la respuesta frente a ellos se suprime mediante un proceso muy regulado llamado tolerancia. Si falla y hay respuesta contra algo inofensivo, como el polen, se habla de hipersensibilidad, en la que participan histamina, basófilos y mastocitos.
«Defenderse es producir anticuerpos.» Los anticuerpos son la respuesta humoral, y los fabrican células plasmáticas derivadas de linfocitos B. La respuesta mediada por células, a cargo de los T, es la que alcanza a los patógenos escondidos dentro de las células. Y la innata trabaja antes de que haya anticuerpos.
¿Qué diferencia a la inmunidad innata de la adaptativa en el tiempo y en la precisión?
La innata responde de inmediato y de forma general. La adaptativa tarda días o semanas, pero es específica y deja memoria.
¿Cómo reconocen las NK a una célula infectada por un virus?
Detectan que sus proteínas MHC I están alteradas. Entonces liberan perforina y granzimas, que provocan su muerte programada.
¿Qué papel tienen las células presentadoras de antígenos?
Engullen al patógeno, lo trocean y muestran los fragmentos. Sin esa información, los linfocitos T y B siguen inactivos.
¿En qué se diferencian los linfocitos T cooperadores y los citotóxicos?
Los cooperadores coordinan a otras células con citocinas. Los citotóxicos (CD8, MHC I) matan a las células infectadas.
¿Qué ocurre en la selección clonal?
Un linfocito B cuyo receptor encaja con el antígeno se multiplica en miles de copias idénticas que producen anticuerpos.
Introducción · En inglés
Abul K. Abbas, Andrew H. Lichtman
Elsevier - Health Sciences Division, 2015
Introducción concisa al funcionamiento del sistema inmunitario humano, con enfoque en su relevancia clínica. Incluye capítulos breves, tablas a color, resúmenes de puntos clave y preguntas de repaso, además de contenido sobre células T reguladoras y el subtipo Th17 de linfocitos CD4+.
Universitario · En inglés
Shyamasree Ghosh
Taylor & Francis Group, 2020
Manual universitario sobre inmunología computacional, que aborda el sistema inmunitario desde la bioinformática y la inmunoinformática como herramientas de estudio.
Introducción · En inglés
Helen Chapel, Helen M. Chapel y otros
Wiley & Sons, Limited, John, 2014
Manual introductorio de inmunología clínica centrado en el funcionamiento del sistema inmunitario y los mecanismos de la inmunidad.
Introducción · En inglés
Lauren M. Sompayrac
Wiley & Sons, Limited, John, 2023
Texto introductorio sobre el sistema inmunitario: expone su anatomía, fisiología e inmunidad, con atención a los procesos fisiopatológicos cuando algo falla.
Institución · Divulgación · En inglés
immunology.org
Sociedad científica dedicada a la inmunología que ofrece recursos educativos, formación, noticias y materiales de divulgación sobre el sistema inmunitario.
Revista científica · Universitario
immunity.com
Revista científica revisada por pares dedicada a la inmunología, que publica artículos de investigación original sobre el sistema inmunitario.
