viernes, 10 de noviembre de 2017

Dinámica de la inmunidad adaptativa



Si algo destaca de la inmunidad adaptativa frente a la inmunidad innata es la capacidad de esta última a adaptarse al tipo de patógeno que está invadiendo el organismo y de reaccionar, de forma totalmente específica, a los antígenos de este mismo. Es por esto que se dice que la inmunidad adaptativa es dinámica.

Inmunidad adaptativa y biologia

Cuando tenemos al linfocito B virgen y llega el primer contacto con un antígeno, se activa, recibe la señal del linfocito T si es una respuesta timodependiente, se da la expansión clonal y se producen esos subgrupos o subpoblaciones que hablamos anteriormente. De esta forma, se obtienen una serie de células B de vida corta.

Son células plasmáticas que se diferencian y comienzan a producir anticuerpos, como el IgM y posteriormente el IgG. Pero llega un momento en el que, esas células de vida corta mueren, disminuyendo el nivel de anticuerpos en el organismo.

Esto se produce cuando el proceso patológico está controlado, mientras no esté controlado se seguirán produciendo células plasmáticas que generen anticuerpos. Cuando ya el proceso se controla, el cuerpo vuelve a la homeostasis, quedando linfocitos de memoria.

Seguidamente, cuando tenemos un segundo contacto con el antígeno, lo que ocurre es esencialmente lo mismo, pero con una mayor rapidez y con un mayor volumen de respuesta. El título de anticuerpos logrados es mucho más alto en un tiempo mucho menos y, además, las células plasmáticas que se van a producir ya son específicas contra ese antígeno y de vida larga. Posteriormente, cuando se vuelve a la homeostasis, vuelven a quedar células de memoria.

Este proceso no se da en las repuestas timoindependientes, ya que, aunque se producen anticuerpos, estos no poseen tanta afinidad, lo que permite que algunos microorganismos puedan escapar de estos y no se dé su correcta eliminación.


- Respuesta funcional de los linfocitos B a los antígenos


Cuando un linfocito B virgen interacciona con un antígeno del patógeno que está invadiendo el organismo, este comienza a activarse y sufre una serie de modificaciones importantes.

. Expresión de proteínas que incrementan la supervivencia del linfocito y su proliferación.

. Incremento de expresión de proteína B7, implicada en la presentación de antígenos. Esto incrementa la posibilidad de interacción con linfocitos T Helper.

. Incremento de expresión de receptores de citoquinas, lo que le da una mayor capacidad de respuesta a estas moléculas.

. Incremento de la expresión de CCR7, un receptor de quimioquinas, lo que permite aumentar la movilidad a favor de gradientes hasta las áreas donde están los linfocitos T.

El proceso podría explicarse, de forma más o menos lineal (aunque sucede todo casi a la vez y constantemente debido al gran volumen de células implicadas) de la siguiente manera.

Primero tenemos una célula dendrítica que, por una parte, capta el antígeno, lo procesa y se lo presenta al linfocito T. Por otra parte, tenemos una célula B que capta el antígeno, lo interioriza y lo procesa. Ambos, por separado, al haber reconocido un antígeno, comienzan a proliferar, lo que aumenta la posibilidad de que ambos se encuentren, además de que van el uno hacia el otro, uniéndose en la zona final del córtex y el principio de la zona central.

Cuando se activan los linfocitos T, comienzan a reducir la cantidad de receptores CCR7 que tienen y aumentan los de CCR5, mientras que los linfocitos B aumentan los de CCR7. Esto hace que ambas células se muevan en gradiente de estas dos moléculas, haciendo que se encuentren en la zona anteriormente mencionada. Estas dos quimioquinas son producidas por las células estromales de los ganglios linfáticos.

Una vez que interaccionan, proliferan y comienzan a diferenciarse en células plasmáticas de vida corta, aunque otra cosa interesante que ocurre es que, en esos linfocitos T, comienzan a haber cambios en las secuencias génicas de las Ig, encontrando cambios de isotipo.

Cuando estos linfocitos B se han activado, han proliferado y se han comenzado a diferenciar en células plasmáticas vuelven a migrar al centro del ganglio, formando lo que se conoce como centro germinal, donde empiezan a proliferar y empiezan a madurar.

Ahí es donde se dan las mutaciones somáticas, donde se da la maduración de la afinidad y donde comienzan a tener una vida media más prolongada.

Primero se comienza sintetizando IgM, con una afinidad menor, pero luego comienza a sintetizarse IgG, la cual tiene mayor afinidad que la M pero que a su vez puede ir teniendo mutaciones somáticas, obteniendo variaciones que aumentan la afinidad por este antígeno.

Y es que, en estas células, la probabilidad de mutaciones en ese fragmento de los anticuerpos es mucho más alta que en cualquier otra célula, produciéndose siempre en la zona que genera el fragmento constante de la inmunoglobulina (aquel que no varía, pero que ayuda a reforzar la interacción en la zona hipervariable). Cada vez se van sintetizando, además de isotipos distintos, isotipos que tienen una afinidad mayor por el antígeno.

Los clones que se van a ir expandiendo, como hemos visto, van a ir produciendo distintos isotipos de Ig, algo que se debe a que las células plasmáticas ya activadas reciben diferentes señales de su entorno.

Si lo que reciben es IFN- γ, estas células plasmáticas ya activadas secretarán IgG, más concretamente las subclases IgG1 e IgG3. Estas Ig participan en procesos de opsonización, fagocitosis, activación del complemento e inmunidad neonatal (son las que se transfieren por la placenta).

Si lo que reciben es IL-4, lo que se van a producir IgG4 e IgE, estando implicados en la inmunidad contra parásitos y la desgranulación de mastocitos (hipersensibilidad inmediata).

Si lo que recibe, por otro lado, son las citoquinas de la mucosa (TGF-β, APRIL, BAFF, etc.), se produce principalmente IgA, una inmunoglobulina implicada principalmente en la inmunidad de la mucosa.

- Funciones efectoras de los anticuerpos


Los anticuerpos son, por decirlo de alguna manera, el producto final de la respuesta inmune adaptativa y tienen una importancia realmente grande en la realización exitosa de este proceso. Sus funciones más destacables son:

. Neutralización de microbios y toxinas.

. Opsonización y fagocitosis de microbios.

. Implicación en la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos.

. Activación del sistema del complemento.

. Fagocitosis de microbios opsonizados por el complemento.

. Inflamación.

. Lisis de microbios.

No siempre que hay una infección mediante un patógeno se da la aparición de anticuerpos, ya que, si el microorganismo es eliminado rápidamente por alguna de las vías anteriores a los anticuerpos (respuesta rápida o innata), no es necesario la síntesis de estos.

Por otro lado, los microorganismos también sufren mutaciones, por lo que es posible que, aunque existan células de memoria y anticuerpos contra dichos microorganismos, estos presenten una composición antigénica diferentes que no desaten una respuesta secundaria, sino que desaten una respuesta primaria y vuelvan a generar síntomas. Esto es algo que se conoce como variación antigénica.

----------

- Otros artículos en el blog de Biología sobre el sistema y la respuesta inmune


+ Elementos del sistema inmune: moléculas y células que conforman el mismo

+ La respuesta inmune frente a la infección viral

+ Fisiología: el sistema inmune

+ Sistema inmune: concepto y tipos de inmunidad

+ La inmunidad innata

+ Presentación de antígenos en la respuesta inmune

+ La respuesta inmune adaptativa

----------

Artículo redactado por Pablo Rodríguez Ortíz, estudiante de Biología en la Universidad de Málaga.