Una respuesta inmunitaria es una reacción fisiológica que se produce en un organismo en el contexto de una inflamación con el fin de defenderse de factores exógenos. Estos incluyen una amplia variedad de toxinas , virus , bacterias intra y extracelulares , protozoos , helmintos y hongos que podrían causar graves problemas a la salud del organismo huésped si no se eliminan del cuerpo. [1]
Además, existen otras formas de respuesta inmunitaria. Por ejemplo, factores exógenos inofensivos (como el polen y los componentes de los alimentos) pueden desencadenar una alergia ; el látex y los metales también son alérgenos conocidos. Un tejido trasplantado (por ejemplo, sangre) o un órgano pueden provocar la enfermedad de injerto contra huésped . En las mujeres embarazadas se puede observar un tipo de reactividad inmunitaria conocida como enfermedad Rh . Estas formas especiales de respuesta inmunitaria se clasifican como hipersensibilidad . Otra forma especial de respuesta inmunitaria es la inmunidad antitumoral .
En general, existen dos ramas de la respuesta inmunitaria, la innata y la adaptativa , que trabajan juntas para proteger contra los patógenos. Ambas ramas involucran componentes humorales y celulares .
La rama innata (la primera reacción del cuerpo ante un invasor) es conocida por ser una respuesta rápida y no específica a cualquier tipo de patógeno. Los componentes de la respuesta inmune innata incluyen barreras físicas como la piel y las membranas mucosas, células inmunes como neutrófilos , macrófagos y monocitos , y factores solubles como las citocinas y el complemento . [2] Por otro lado, la rama adaptativa es la respuesta inmune del cuerpo que se dirige contra antígenos específicos y, por lo tanto, tarda más en activar los componentes involucrados. La rama adaptativa incluye células como las células dendríticas , las células T y las células B, así como anticuerpos (también conocidos como inmunoglobulinas), que interactúan directamente con el antígeno y son un componente muy importante para una respuesta fuerte contra un invasor. [1]
El primer contacto que un organismo tiene con un antígeno en particular dará como resultado la producción de células T y B efectoras, que son células activadas que defienden contra el patógeno. La producción de estas células efectoras como resultado de la primera exposición se denomina respuesta inmunitaria primaria . Las células T y B de memoria también se producen en el caso de que el mismo patógeno ingrese nuevamente al organismo. Si el organismo se vuelve a exponer al mismo patógeno, se activará una respuesta inmunitaria secundaria y el sistema inmunitario podrá responder de manera rápida y fuerte debido a las células de memoria de la primera exposición. [3] Las vacunas introducen un microorganismo debilitado, muerto o fragmentado para provocar una respuesta inmunitaria primaria. Esto es para que en el caso de que se produzca una exposición al patógeno real, el cuerpo pueda confiar en la respuesta inmunitaria secundaria para defenderse rápidamente de él. [4]
La respuesta inmunitaria innata es la primera respuesta de un organismo a los invasores extraños. Esta respuesta inmunitaria se conserva evolutivamente en muchas especies diferentes, y todos los organismos multicelulares tienen algún tipo de variación de una respuesta innata. [5] El sistema inmunitario innato consta de barreras físicas como la piel y las membranas mucosas , varios tipos de células como los neutrófilos , los macrófagos y los monocitos , y factores solubles que incluyen citocinas y complemento. [2] A diferencia de la respuesta inmunitaria adaptativa , la respuesta innata no es específica para ningún invasor extraño y, como resultado, actúa rápidamente para eliminar los patógenos del cuerpo. [ cita requerida ]
Los patógenos se reconocen y detectan a través de receptores de reconocimiento de patrones (PRR). Estos receptores son estructuras en la superficie de los macrófagos que son capaces de unirse a invasores extraños y, por lo tanto, iniciar la señalización celular dentro de la célula inmunitaria. En concreto, los PRR identifican patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) , que son componentes estructurales integrales de los patógenos. Entre los ejemplos de PAMP se incluyen la pared celular de peptidoglicano o los lipopolisacáridos (LPS), ambos componentes esenciales de las bacterias y, por lo tanto, se conservan evolutivamente en muchas especies bacterianas diferentes. [6]
Cuando un patógeno extraño supera las barreras físicas y entra en un organismo, los PRR de los macrófagos reconocerán y se unirán a PAMP específicos. Esta unión da como resultado la activación de una vía de señalización que permite que el factor de transcripción NF-κB entre en el núcleo del macrófago e inicie la transcripción y la secreción final de varias citocinas como IL-8 , IL-1 y TNFα . [5] La liberación de estas citocinas es necesaria para la entrada de neutrófilos desde los vasos sanguíneos al tejido infectado. Una vez que los neutrófilos ingresan al tejido, al igual que los macrófagos, pueden fagocitar y matar cualquier patógeno o microbio. [ cita requerida ]
El complemento , otro componente del sistema inmunitario innato, consta de tres vías que se activan de distintas maneras. La vía clásica se activa cuando la IgG o la IgM se unen a su antígeno diana en la membrana celular del patógeno o en un anticuerpo unido al antígeno. La vía alternativa se activa por superficies extrañas como virus, hongos, bacterias, parásitos, etc., y es capaz de autoactivarse debido al "tickover" de C3. La vía de la lectina se activa cuando la lectina de unión a manosa (MBL) o la ficolina , también conocida como receptores de reconocimiento de patrones específicos, se unen a patrones moleculares asociados a patógenos en la superficie de microorganismos invasores como levaduras , bacterias, parásitos y virus. [7] Cada una de las tres vías asegura que el complemento seguirá siendo funcional si una vía deja de funcionar o un invasor extraño puede evadir una de estas vías ( principio de defensa en profundidad ). [5] Aunque las vías se activan de manera diferente, la función general del sistema del complemento es opsonizar los patógenos e inducir una serie de respuestas inflamatorias que ayudan a combatir la infección . [ cita requerida ]
La respuesta inmune adaptativa es la segunda línea de defensa del cuerpo . Las células del sistema inmune adaptativo son extremadamente específicas porque durante las primeras etapas del desarrollo las células B y T desarrollan receptores de antígenos que son específicos solo para ciertos antígenos . Esto es extremadamente importante para la activación de las células B y T. Las células B y T son células extremadamente peligrosas, y si son capaces de atacar sin pasar por un proceso riguroso de activación, una célula B o T defectuosa puede comenzar a exterminar las propias células sanas del huésped. [8] La activación de las células T auxiliares vírgenes ocurre cuando las células presentadoras de antígeno (APC) presentan antígeno extraño a través de moléculas MHC de clase II en su superficie celular. Estas APC incluyen células dendríticas , células B y macrófagos que están especialmente equipados no solo con MHC de clase II sino también con ligandos coestimuladores que son reconocidos por los receptores coestimuladores en las células T auxiliares. Sin las moléculas coestimuladoras, la respuesta inmune adaptativa sería ineficiente y las células T se volverían anérgicas . Varios subgrupos de células T pueden ser activados por APC específicas, y cada célula T está especialmente equipada para lidiar con cada patógeno microbiano único. El tipo de célula T activada y el tipo de respuesta generada depende, en parte, del contexto en el que la APC encontró por primera vez el antígeno. [9] Una vez que las células T auxiliares se activan, pueden activar células B vírgenes en el ganglio linfático . Sin embargo, la activación de las células B es un proceso de dos pasos. En primer lugar, los receptores de células B, que son solo anticuerpos de inmunoglobulina M (IgM) e inmunoglobulina D (IgD) específicos de la célula B en particular, deben unirse al antígeno, lo que luego da como resultado un procesamiento interno para que se presente en las moléculas MHC de clase II de la célula B. Una vez que esto sucede, una célula T auxiliar que es capaz de identificar el antígeno unido al MHC interactúa con su molécula coestimuladora y activa la célula B. Como resultado, la célula B se convierte en una célula plasmática que secreta anticuerpos que actúan como una opsonina contra los invasores. [ cita requerida ]
La especificidad de la rama adaptativa se debe al hecho de que cada célula B y T es diferente. Por lo tanto, existe una comunidad diversa de células listas para reconocer y atacar una amplia gama de invasores. [8] Sin embargo, la desventaja es que la respuesta inmunitaria adaptativa es mucho más lenta que la respuesta innata del cuerpo porque sus células son extremadamente específicas y se requiere activación antes de que pueda actuar realmente. Además de la especificidad, la respuesta inmunitaria adaptativa también es conocida por su memoria inmunológica . Después de encontrarse con un antígeno, el sistema inmunitario produce células B y T de memoria que permiten una respuesta inmunitaria más rápida y robusta en caso de que el organismo vuelva a encontrarse con el mismo antígeno. [8]
Dependiendo de las demandas exógenas, se distinguen varios tipos de respuesta inmunitaria (RI). En este paradigma, los componentes celulares y moleculares del sistema inmunitario (tanto innato como adaptativo) y del sistema no inmunitario se organizan para responder de manera óptima a los distintos desafíos del exposoma.
En la actualidad se clasifican varios tipos de IR. [10] [11]
La IR de tipo 1 es provocada por virus, bacterias intracelulares y parásitos. Los agentes que la provocan son las células linfoides innatas del grupo 1 (ILC1), las células NK, las células Th1, los macrófagos y los isotipos IgG opsonizantes.
La IR tipo 2 es causada por toxinas y parásitos multicelulares. Las células ILC2, las células epiteliales , los linfocitos Th2, los eosinófilos, los basófilos, los mastocitos y la IgE son los actores clave.
El IR tipo 3 ataca a bacterias y hongos extracelulares reclutando ILC3, Th17, neutrófilos y opsonizando isotipos IgG.
Se pueden observar tipos adicionales de IR en patologías no infecciosas. [12]
Todos los tipos de IR tienen partes sensoras (ILC, células NK), adaptativas (células T y B) y efectoras ( neutrófilos , eosinófilos , basófilos , mastocitos ). [11]
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