La preparación es el primer contacto que los precursores de células T auxiliares específicas de antígeno tienen con un antígeno . Es esencial para la interacción posterior de las células T auxiliares con las células B para producir anticuerpos . [1] La preparación de los linfocitos vírgenes específicos de antígeno ocurre cuando se les presenta el antígeno en forma inmunogénica (capaz de inducir una respuesta inmunitaria). Posteriormente, las células preparadas se diferenciarán en células efectoras o en células de memoria que pueden generar una respuesta más fuerte y rápida a un segundo desafío inmunológico y a los siguientes. [2] La preparación de las células T y B ocurre en los órganos linfoides secundarios (ganglios linfáticos y bazo).
La preparación de células T vírgenes requiere la presentación de antígenos de células dendríticas . La preparación de células T CD8 vírgenes genera células T citotóxicas capaces de matar directamente a las células infectadas por patógenos. Las células CD4 se desarrollan en una variedad de tipos de células efectoras según la naturaleza de las señales que reciben durante la preparación. La actividad efectora CD4 puede incluir citotoxicidad , pero con más frecuencia implica la secreción de un conjunto de citocinas que dirigen a la célula diana para que produzca una respuesta particular. Esta activación de células T vírgenes está controlada por una variedad de señales: el reconocimiento de antígeno en forma de péptido: el complejo MHC en la superficie de una célula presentadora de antígeno especializada envía la señal 1; la interacción de moléculas coestimuladoras en células presentadoras de antígeno con receptores en células T envía la señal 2 (un ejemplo notable incluye un complejo de ligando B7 en células presentadoras de antígeno que se une al receptor CD28 en células T); y las citocinas que controlan la diferenciación en diferentes tipos de células efectoras envían la señal 3. [2]
La preparación cruzada se refiere a la estimulación de los linfocitos T citotóxicos CD8+ específicos de antígeno (CTL) por parte de las células dendríticas que presentan un antígeno adquirido desde el exterior de la célula. La preparación cruzada también se denomina presentación cruzada inmunogénica . Este mecanismo es vital para preparar a los CTL contra virus y tumores . [3]
La preparación inmunitaria es un fenómeno similar a la memoria descrito en taxones de animales invertebrados , descrito por primera vez por Hans G. Boman y colegas usando moscas de la fruta Drosophila . [5] En los vertebrados , la memoria inmunitaria se basa en células inmunitarias adaptativas llamadas linfocitos B y T, que proporcionan una respuesta inmunitaria mejorada y más rápida cuando se desafía al mismo patógeno por segunda vez. Es evolutivamente ventajoso para un organismo producir una respuesta inmunitaria rápida a patógenos comunes a los que es probable que se exponga nuevamente. En la década de 1940-1960, el campo emergente de la inmunología asumió que los invertebrados no tenían funciones inmunitarias similares a la memoria, ya que no producen los anticuerpos necesarios para la inmunidad adaptativa . En 1972, los experimentos de Boman y colegas revirtieron esta suposición, mostrando que las moscas de la fruta podían ser "vacunadas" contra una infección repetida por la misma bacteria si primero se exponían a un patógeno congelado-descongelado . Las moscas expuestas previamente a bacterias congeladas-descongeladas eliminaron la infección posterior mejor que las moscas ingenuas. [5] Desde entonces, se han encontrado pruebas que respaldan funciones similares a la memoria innata en modelos de invertebrados, incluidos insectos y crustáceos.
Los resultados de la investigación sobre preparación inmunitaria suelen encontrar que el mecanismo que confiere defensa contra un patógeno determinado depende del tipo de especie de insecto y microbio utilizado para un experimento determinado. Esto podría deberse a la coevolución huésped-patógeno . Para cada especie es conveniente desarrollar una defensa especializada contra un patógeno (por ejemplo, una cepa bacteriana) con el que se encuentra con mayor frecuencia. [6] En el modelo de artrópodo , el escarabajo rojo de la harina Tribolium castaneum , se ha demostrado que la vía de infección ( cuticular , séptica u oral) es importante para la generación del mecanismo de defensa. [7] La inmunidad innata en los insectos se basa en mecanismos no celulares, incluida la producción de péptidos antimicrobianos (AMP), especies reactivas de oxígeno (ROS) o la activación de la cascada de profenol oxidasa . Las partes celulares de la inmunidad innata de los insectos son los hemocitos , que pueden eliminar patógenos por nodulación, encapsulación o fagocitosis . [8] La respuesta innata durante la preparación inmunitaria difiere según la configuración experimental, pero generalmente implica una mejora de los mecanismos inmunitarios humorales innatos y un aumento de los niveles de hemocitos. Hay dos escenarios hipotéticos de inducción inmunitaria, en los que podría basarse el mecanismo de preparación inmunitaria. [7] [9] El primer mecanismo es la inducción de defensas duraderas, como moléculas inmunitarias circulantes, por los antígenos de preparación en el cuerpo del huésped, que permanecen hasta el encuentro secundario. El segundo mecanismo describe una caída después de la respuesta de preparación inicial, pero una defensa más fuerte tras un desafío secundario. El escenario más probable es la combinación de estos dos mecanismos. [7]
La preparación inmunitaria transgeneracional (TGIP, por sus siglas en inglés) describe la transferencia de la experiencia inmunológica de los padres a su progenie , lo que puede ayudar a la supervivencia de la descendencia cuando se enfrenta al mismo patógeno. Durante mucho tiempo se ha estudiado un mecanismo similar de protección de la descendencia contra patógenos en vertebrados, donde la transferencia de anticuerpos maternos ayuda al sistema inmunitario de los recién nacidos a combatir una infección antes de que su sistema inmunitario pueda funcionar correctamente por sí solo. En las últimas dos décadas, la TGIP en invertebrados se ha estudiado en profundidad. Se encontraron pruebas que apoyan la TGIP en todas las especies de coléopteros , crustáceos , himenópteros , ortópteros y moluscos , pero en algunas otras especies los resultados siguen siendo contradictorios. [10] El resultado experimental podría verse influenciado por el procedimiento utilizado para una investigación particular. Algunos de estos parámetros incluyen el procedimiento de infección, el sexo de la descendencia y el progenitor y la etapa de desarrollo . [10]