sábado, 11 de noviembre de 2017

La respuesta inmune adaptativa



La respuesta inmune del organismo, el sistema de defensa que evita en gran medida que siempre estemos enfermos, se puede dividir en dos tipos de respuesta. Primero encontramos la respuesta inmune innata, que es la que tenemos desde nuestro nacimiento, y después tenemos la respuesta inmune adaptativa, la cual vamos adquiriendo a lo largo de nuestra vida en nuestros enfrentamientos a distintos patógenos. Esta última es la que vamos a tratar en este artículo.

Respuesta inmune adaptativa y biologia

- Inmunidad mediada por células


A la hora de hablar de la respuesta inmune adaptativa, hablamos de la activación de linfocitos T y B, los cuales lo hacen a través de dos cosas; un contacto físico y una señal química (las citoquinas). Esta maduración o activación va a implicar:

. Una proliferación de las células progenitoras en estadíos tempranos del desarrollo de las mismas.

. Un reordenamiento secuencial y ordenado de los genes del receptor (receptores TCR y BCR) para el antígeno determinado.

. Una inducción de la autotolerancia.

. Una diferenciación de las distintas subpoblaciones de linfocitos T y B (sobretodo de los T Helper).

Los linfocitos T, aunque no son los que presentan los anticuerpos, son muy importantes a la hora de la respuesta inmune adaptativa. A partir de un linfocito T “virgen” vamos a tener diferentes tipos (o subpoblaciones). El que un linfocito T virgen se destine a una u otra subpoblación de linfocitos T dependerá, principalmente, del ambiente en el que se encuentre y de la señal que reciba a nivel de citoquinas.


+ Linfocitos TH1


Si la señal que recibe es de una Interleucina 12 (IL-12) se diferenciará en TH1. Capaz de sintetizar Interferón gamma (IFN-y) y factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). Implicados contra bacterias intracelulares y virus.

Las principales funciones de los linfocitos TH1 son el reclutamiento de otros leucocitos (poliformos nucleares o neutrófilos), la activación de estos leucocitos reclutados, a través del interferón y las citoquinas, y la amplificación y regulación de la respuesta.

El linfocito recibe la señal de una célula presentadora de antígenos (macrófago), lo que hace que comience una síntesis y liberación de citoquinas por parte de ambos, reclutando a otros leucocitos y activándolos, realizando así una reacción en cadena que amplifica la reacción. Y, por último, cuando pasa todo eso, se da una regulación de la respuesta, devolviendo el organismo al estado de homeostasis.

+ Linfocitos TH2


Si la señal que recibe es de una Interleucina 4 (IL-4) se diferenciará en TH2. Capaces de sintetizar IL-4, IL-5, IL-10 e IL-13. Implicados contra parásitos.

En este caso, el antígeno es un parásito, el cual es procesado por una célula presentadora de antígenos y presentado a un linfocito virgen CD4. Este linfocito virgen se va a diferenciar a los TH2, los cuales van a empezar a sintetizar citoquinas.

Estos TH2, por una parte, van a producir IL-4 e IL-13, lo que activa a los macrófagos, mejorando la presentación de antígenos y activando la capacidad de reparar los tejidos y devolver la homeostasis.

Esta misma IL-4 e IL-13 van a actuar también a nivel del intestino, produciendo una mayor secreción de moco (mecanismo defensivo) y un aumento del peristaltismo (movimiento intestinal), aumentando así las probabilidades de eliminar físicamente al parásito.

La misma IL-4 va a actuar sobre los linfocitos B, activándolos, diferenciándose en células plasmáticas y produciendo anticuerpos e inmunoglobulinas G y E, como veremos más adelante. Aunque la IgE se produce en menor cantidad, es muy importante ya que va a situar en la superficie de los mastocitos, los cuales se desgranulan al interaccionar con el antígeno.

Por otro lado, con la producción de IL-5, van a activar a los eosinófilos, un tipo de fagocito con una capacidad de destrucción más amortiguada que la de los neutrófilos o macrófagos, pero que van a participar sobre todo en la lucha contra parásitos ya que es capaz de expulsar hacia el exterior su potencial.


+ Linfocitos TH17


Si la señal que recibe es de un factor de crecimiento tumoral beta (TGFβ) y de interleucina 6 (IL-6) se diferenciará en TH17. Capaz de sintetizar IL-17, IL 21 e IL-22. Implicados contra bacterias extracelulares y hongos.

Estos linfocitos, dependiendo del ambiente donde se encuentren y de las señales que recibe, son capaces de cambiar y diferenciarse en TH1 o TH2, algo que no sucede con tanta facilidad en estas dos últimas subpoblaciones.

Cuando nuestra bacteria es captada por una célula presentadora de antígenos es procesada y presentada a un linfocito T CD4 virgen, y si en la zona se encuentra IL-17 se va a transformar en un Linfocito TH17.

Ahora, esta subpoblación de TH17 producirá IL-17, IL-21 e IL-22. La IL-17 va a actuar sobre los leucocitos y las células epiteliales de las mucosas (primera barrera contra microorganismos), haciendo que produzcan quimioquinas (moléculas que atraerán otras células del sistema inmune), TNF (Factor de Necrosis Tumoral), IL-1 e IL-6. En general, lo que hacen es promover la reacción de inflamación.

En el caso de la IL-22, va a actuar sobre las células de las mucosas, sintetizando defensinas que no se encuentran en condiciones normales. En resumen, lo que hacen es sintetizar moléculas que eliminen al microorganismo además de aumentar la barrera impermeable que son las mucosas.

+ Linfocitos T Reguladores


Si la señal que recibe es de un factor de crecimiento tumoral beta (TGFβ) pero, esta vez, sin IL-6. Capaz de producir IL-10 (interleucina post-inflamatoria), de forma que son los encargados de reducir el proceso inflamatorio y de volver a la homeostasis. Implicados en regulación y tolerancia.

En el caso de los T reguladores, tenemos una célula dendrítica presentadora de antígenos, que activan a estos linfocitos T reguladores, sintetizando interleucina 10. Esta IL-10, junto al TGF-β, hace que las células inmunitarias dejen de estar activas y que se dejen de sintetizar tantas citoquinas proinflamatorias, volviendo a la homeostasis.

Estos linfocitos se están estudiando mucho en el caso de enfermedades autoinmunes, más en el caso de injertos y trasplantes.


- Respuesta inmunitaria humoral


Ahora vamos a hablar de los linfocitos B, unas células presentadoras de antígenos que se diferencian de los linfocitos T en que son capaces de reconocer los antígenos en su estado nativo.

En este caso, el linfocito B capta el antígeno en su estado nativo y lo procesa, y para que se dé la activación de este linfocito B va a necesitar, en la mayor parte de los casos, la estimulación por parte de un linfocito T. Esto último no será necesario en las respuestas timoindependientes (antígenos azúcares o lípidos).

Cuando se da la señal estimulatoria del linfocito T, este linfocito B se activa y comienza a multiplicarse, en lo que se llama expansión clonal. A partir de aquí vamos a obtener varias subpoblaciones de linfocitos B.

Tenemos un subgrupo de células plasmáticas que se encargan de sintetizar y excreta IgM, la primera que se produce en los procesos inmunógenos.

Tenemos otro subgrupo de células que sufren cambios en su genotipo, es decir, un grupo que sufre un cambio en los genes de los anticuerpos, produciendo otros isotipos como la IgG, la IgE, etc.

Va a haber otro grupo que, por acumulación de mutaciones en los genes que codifican para los anticuerpos, van a sintetizar anticuerpos con una afinidad muy alta por ese antígeno. A partir de estos se van a obtener células plasmáticas que producen anticuerpos de alta afinidad (maduración de la afinidad) y otras células que, en vez de diferenciarse en células plasmáticas, lo hacen hacia células de memoria que se van a la médula ósea y que tienen una vida muy prolongada.

El tipo y la cantidad de anticuerpos que se producen depende, principalmente, del tipo de antígeno que se esté tratando (no es lo mismo una proteína que un azúcar), de la implicación de linfocitos T (de lo activado que estuviera el que interaccionó con el linfocito B), de la exposición anterior o no al antígeno (si ya ha habido un contacto anterior, van a intervenir directamente los linfocitos de memoria) y el lugar en el cual se dé la activación (no es lo mismo que se dé en la parte medular de un ganglio o en la corteza de este).

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- 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

+ Dinámica de la inmunidad adaptativa

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