Mecanismos de Defensa

1. Mecanismos Inespecíficos o Barreras Primarias

A) Externas

  • Piel: Barrera casi infranqueable para microorganismos gracias a: su grosor (en personas varía entre 0,5 mm en párpados y 4 mm en palmas y pies); descamación (que elimina microorganismos adheridos a ella), secreciones como sebáceas y sudor que proporcionan un pH ácido perjudicial para microorganismos; existencia de flora bacteriana que impide el asentamiento de otras bacterias y presencia de escamas, plumas o pelos que impiden la invasión.
  • Mucosas: En aberturas naturales de animales como boca, ano, fosas nasales, vías respiratorias, urogenitales y digestivas, la piel se modifica en epitelios muy finos y húmedos llamados mucosas que presentan secreciones ácidas como el estómago que contribuyen a formar un ambiente desfavorable, secreciones como la lisozima y espermina capaces de destruir la capa de mureína de la pared bacteriana (la lisozima aparece en la saliva, lágrimas y nariz y la espermina en el esperma); mucus en el que quedan atrapados microbios y partículas extrañas que luego se eliminan con la tos, estornudos; y una flora bacteriana que evita la proliferación de otros microorganismos por competencia.

B) Internas

Cuando los microorganismos atraviesan las barreras anteriores se desencadenan una serie de respuestas para impedir que la infección se extienda.

B1) Defensa Fagocitaria:

Los fagocitos son células con capacidad fagocítica que pueden destruir sustancias extrañas y células envejecidas a las que engloban con sus pseudópodos y después digieren en su citoplasma. Hay 2:

  • Linfocitos Polimorfonucleares: Los primeros que acuden al lugar de la infección, atraídos por sustancias quimiotácticas de los microorganismos. Hay 3 clases: Basófilos (cargados de sustancias inflamatorias como histamina y prostaglandinas), Acidófilos (en elevado número en procesos inflamatorios pues secretan enzimas que inhiben las sustancias anteriores) y Neutrófilos (que son los que mayor actividad fagocítica tienen, acuden a los tejidos desde los capilares por diapédesis, originan el pus (microorganismos y neutrófilos muertos).
  • Macrófagos: Proceden de monocitos (leucocitos) que emigran a tejidos u órganos donde se transforman en macrófagos al aumentar de tamaño y capacidad fagocítica. Participan en la defensa, destrucción de células envejecidas y regeneración de tejidos, para ello liberan interleucina 1 (IL1) que se comporta como un mensajero inmunitario, actúa sobre el sistema nervioso modificando su función termoestática a un valor superior (aumenta la temperatura), estimula la actividad de los leucocitos para destruir gérmenes y disminuye la concentración de Fe en sangre, elemento indispensable en el crecimiento bacteriano.

B2) Respuesta Inflamatoria:

Reacción local provocada por la entrada de gérmenes patógenos, su fin es aislarlos, destruirlos y reparar daños. Los síntomas de la inflamación son: enrojecimiento, aumento de la temperatura, endurecimiento/tumor y dolor. Es un proceso beneficioso que acelera la cicatrización siempre que la respuesta no sea exagerada. En este proceso se forma bradiquinina, sustancia que produce vasodilatación, aumenta la permeabilidad capilar y afecta a las terminaciones nerviosas libres.

2. Mecanismos Semi-específicos: Interferón

Conjunto de pequeñas proteínas plasmáticas producidas por linfocitos T, células asesinas, leucocitos o fibroblastos, que interfieren en la replicación vírica. En humanos hay 3: alfa, beta y gamma. Las 2 primeras se producen si los leucocitos y fibroblastos se infectan con el virus. Al unirse a otras células vecinas los estimulan para que produzcan enzimas, llamadas antivirales, que bloquean la replicación de los virus si son infectados por ellos. El interferón gamma lo producen los linfocitos T y células asesinas cuando son infectadas por virus, bacterias o células tumorales, este interferón lo que hace es potenciar el efecto de los linfocitos, células asesinas y macrófagos para destruir células infectadas o tumorales.

3. Mecanismos Específicos: La Respuesta Inmune

La última barrera defensiva es el sistema inmune formado por el conjunto de células, tejidos y moléculas implicadas en el proceso de inmunización. Este sistema se caracteriza por su capacidad para reconocer moléculas extrañas que desencadenan una serie de procesos celulares y moleculares que los neutralizan o destruyen. Este proceso se llama respuesta inmune y puede ser de 2 tipos: celular, propiciada por células y humoral producida por anticuerpos. Ambas respuestas se relacionan con linfocitos.

A) Linfocitos o Células Inmunocompetentes:

Están en la sangre y linfa, hay 2 según su respuesta inmune:

  • Linfocitos B: Responsables de la respuesta humoral. En mamíferos se forman en la médula ósea, en aves en la Bolsa de Fabricio. Presentan anticuerpos o receptores en su membrana plasmática que reaccionan con antígenos específicos de microorganismos. Al activarse, se convierten en células plasmáticas, con un gran Retículo Endoplasmático que producen anticuerpos libres específicos.
  • Linfocitos T: Intervienen en la respuesta celular, maduran en el timo y no producen anticuerpos libres. En su membrana hay receptores de antígenos, que son macromoléculas constituidas por 2 cadenas proteicas unidas a proteínas. Hay 3:
    • Citotóxicas: Destruyen células infectadas por virus o bacterias con citotoxinas como las perforinas que inducen la aparición de poros en la membrana plasmática.
    • Colaboradores o Helpers (TH): Activan los linfocitos B e inician la proliferación de linfocitos T citotóxicas.
    • Células Asesinas o NK: Destruyen algunos tipos de células cancerosas o infectadas por virus.

B) Células Presentadoras de Antígenos:

Estas células son capaces de activar los linfocitos T al presentarles moléculas de antígenos unidas a macromoléculas de su membrana. Pertenecen a este grupo los macrófagos sanguíneos, células dendríticas de los órganos linfoides y células de Langerhans de la piel. Las células cancerosas también interactúan con los linfocitos T. El mecanismo de presentación de los antígenos a los linfocitos T se dan en varias fases:

  • La célula presentadora capta antígenos por endocitosis. En células cancerosas los antígenos los generan las propias células.
  • En el interior los lisosomas degradan las proteínas de los antígenos y los transforman en fragmentos antigénicos o péptidos sencillos.
  • Parte de los fragmentos van a la membrana y se asocian a proteínas MHC (complejo principal de histocompatibilidad) así los péptidos quedan expuestos en el exterior de las células presentadoras.
  • Algunos linfocitos T colaboradores reconocen estos péptidos gracias a sus receptores de membrana se unen a ellos y el linfocito queda activado.

C) Órganos Linfoides:

Órganos relacionados con la formación, maduración o acumulación de linfocitos. Según su función hay 2:

  • Órganos Linfoides Primarios: En ellos se produce la maduración definitiva de linfocitos, están: la médula ósea roja, en el interior de huesos planos, cortos y epífisis de largos, en ellas están las células madre precursoras de linfocitos, que pueden madurar en la propia médula transformándose en linfocitos B o salir de ella y el timo, algunas células madre de la médula migran al timo y en él se transforman en linfocitos T de los que solo unos pocos migran a los órganos linfoides secundarios.
  • Órganos Linfoides Secundarios: En ellos se produce las activaciones celulares específicas para que los linfocitos puedan reaccionar contra antígenos específicos, son: el bazo que filtra la sangre de eritrocitos y leucocitos defectuosos y presentan zonas ricas en linfocitos B y T; ganglios linfáticos que filtran la linfa y se encuentran en la ingle, axila, cervicales y zona subclavicular; tejido linfoide difuso en diferentes partes del cuerpo hay linfocitos, células plasmáticas y fagocitos aislados o formando agregados llamados folículos linfáticos como las amígdalas, apéndice y placas de Peyer del intestino delgado.

D) Antígenos:

Toda sustancia capaz de desencadenar una respuesta inmune se llama antígeno o inmunógeno. Están:

  • Heteroantígenos: Macromoléculas ajenas al organismo como los microorganismos, muchas macromoléculas pueden actuar como antígenos: casi todas las proteínas, nucleoproteínas, glucoproteínas y lípidos de la pared bacteriana o cápside vírica o que son liberados por los microorganismos dispersados por el medio interno del animal. Moléculas que no son antígenos adquieren esta propiedad al combinarse con proteínas.
  • Isoantígeno: Moléculas de otro individuo de la misma especie como los del sistema ABO.
  • Autoantígenos: Moléculas del propio individuo, cuando ocurre se produce el fenómeno llamado autoinmunidad en el que el sistema inmune se vuelve contra el propio organismo pudiendo causar graves enfermedades (enfermedades autoinmunes).

Estructura de Antígenos:

En este existe una zona llamada determinante antigénico donde se une específicamente los receptores de membrana de los linfocitos y anticuerpos. En los antígenos proteicos, el determinante suele estar formado por 4 o 5 aminoácidos. Según el número de determinantes antigénicos pueden haber 2:

  • Univalente: 1 solo determinante antigénico, luego solo se puede unir a él un anticuerpo.
  • Polivalente: Varios determinantes antigénicos, luego pueden unirse a varios anticuerpos.

Concepto de Hapteno: Pequeñas moléculas capaces de unirse a anticuerpos específicos pero no estimular la producción de ellos.