ARTÍCULOS DE REVISIÓNFacultad de Ciencias de la Salud

ASPECTOS FISIOANATOMICOS DEL SISTEMA INMUNOLOGICOLimahuaya Apaza Josue Fidel, 1 Monje Araujo Lademir, 2 Mamani sucacahua JefersonRojas Nina Fredy Ruben 4

Resumen:

La principal función del sistema inmune es proteger al organismo contra las infecciones y transformación tumoral que pueden sufrir algunas células. Para que el sistema funcione adecuadamente, se requiere la acción conjunta de órganos, células, efectores inmunológicos (anticuerpos, linfocinas) y mediadores químicos (citocinas e interleucinas), cada uno de los cuales desempeña una importante función en las defensas del hospedero. El presente trabajo persigue exponer de forma sencilla las posibilidades que tiene el sistema inmune, desde el punto de vista de su constitución, para mantener el estado de salud y combatir gran número de enfermedades.

Palabras clave: sistema inmune, antígeno, células T, células B, anticuerpo, inmunogenecidad, memoria inmunológica.

Summary:

The principal function of the immune system it is to protect to the organism against the infections and tumour transformation that some cells can suffer. In order that the system works adequately, there is needed the joint action of organs, cells, efectores immunological (antibodies, linfocinas) and chemical mediators (citocinas and interleucinas), each of which recovers an important function in the defenses of the inn-keeper. The present work chases to expose of simple form the possibilities that the immune system has, from the point of view of his constitution, to support the bill of health and to attack great number of diseases.Key words: immune system, antigen, cells T, cells B, antibody, inmunogenecidad, immunological memory.

INTRODUCCIÓN:

Históricamente, inmunidad significa protección frente a la enfermedad infecciosa. Las células y moléculas responsables de la inmunidad constituyen el sistema inmune y la respuesta global y coordinada tras la introducción de sustancias extrañas es la respuesta inmunitaria.

Constantemente, nuestro organismo está expuesto a agentes extraños y microorganismos como (bacterias, virus, hongos y parásitos) que se encuentran en la piel, boca, vías respiratorias, intestino, incluso en los ojos. Muchos de estos agentes extraños (antígenos) son capaces de originar enfermedades graves si invaden los tejidos más profundos.

Afortunadamente, la naturaleza es sabia y nuestro organismo tiene un sistema especial para combatir los diferentes agentes infecciosos y tóxicos, el sistema inmune, está constituido fundamentalmente por dos formas de respuesta frentes a estos agentes extraños al organismo que Son; la respuesta innata que sería la primera línea de respuesta frente a los antígenos siendo esta una defensa primitiva, también tenemos una segunda

línea de respuesta más específica denominada respuesta inmune adquirida

El ser humano defiende constantemente su integridad biológica frente a agresiones, esencialmente externas. De no ser así, moriría como consecuencia de tumores e infecciones de bacterias, virus, hongos, etc. Para que estos fenómenos de defensa se lleven a cabo, los organismos disponen de un conjunto de elementos especiales, conocido como sistema inmune. La capacidad de defensa se adquiere antes de nacer y se madura y consolida en los primeros años de vida.

El presente trabajo persigue convertirse en una referencia para estudiantes de las ciencias médicas y otras carreras afines. Su contenido pretende mostrar sencillamente la importancia sobre el conocimiento de los órganos, células y moléculas que conforman el sistema inmunológico asi como también la sincronización que tienen para reaccionar frente a un antígeno específico.

OBJETIVO

Describir aspectos importantes sobre el sistema inmunológico así como las funciones que tienen los órganos, células y moléculas que la conforman frente a la reacción frente a un antígeno.

MATERIAL Y MÉTODOS

Tipo de estudio: Revisión bibliográfica.

Métodos:

- Análisis documental: Permitió la profundización en el estudio de los documentos (textos inmunología, fisiología del sistema inmunológico, anatomía funcional del sistema inmune) y el análisis de las ideas esenciales, el establecimiento de relaciones entre ellas y su contextualización.

- Análisis-síntesis: Empleado en el estudio de las fuentes bibliográficas para la conformación del marco teórico y para poder arribar a conclusiones.

- Inducción-deducción: Utilizado para analizar los criterios de los diferentes autores consultados como punto de partida en el descubrimiento de regularidades, inferencias y generalizaciones de los presupuestos teóricos del trabajo.

DESARROLLO

EL SISTEMA INMUNOLÓGICO:

1. Concepto: Conjunto de células y órganos diseñados para generar reacciones de defensa ante el ingreso de moléculas extrañas en el organismo. Cada componente cumple con una tarea especial dirigida a reconocer y/o reaccionar contra un material extraño o agresiones externas que afectan nuestro organismo.

2. FuncionesEl Sistema Inmunológico tiene 2 principales funciones.

Reconocer sustancias (también llamadas antígenos) extrañas al cuerpo.Reaccionar en contra de ellas. Estas sustancias (o antígenos) pueden ser micro-organismos que causan enfermedades infecciosas, órganos o tejidos trasplantados de otro individuo, o hasta tumores en nuestro cuerpo. El adecuado funcionamiento del Sistema Inmunológico provee protección contra enfermedades infecciosas, es responsable de rechazar órganos trasplantados, y puede proteger a una persona del cáncer.

Una de las funciones más importantes del Sistema Inmunológico es la protección contra enfermedades infecciosas.

3. Localización del Sistema Inmunológico:

Como todas las partes del cuerpo tienen que estar protegidas contra micro-organismos u otros materiales extraños, el Sistema Inmunológico se encuentra y tiene acceso en todas las partes del cuerpo. Sin embargo los componentes más importantes del Sistema Inmunológico están concentrados en la sangre, timo, huesos, anginas, ganglios, médula ósea, vaso, pulmones, hígado y los intestinos.

Cuando una infección empieza en un lugar que solamente tiene unos cuantos componentes del Sistema Inmunológico, como la piel, se mandan señales por el cuerpo para llamar a grandes cantidades de células al sitio de la infección.

4. Componentes del sistema inmune:

Inmunidad:

Inmunidad es la habilidad del cuerpo para evitar que se desarrolle una infección al tener anticuerpos contra el patógeno. Muchas enfermedades infecciosas confieren inmunidad (sarampión, escarlatina); en cambio en otras ésta es escasa (gripes y resfriados comunes). Las células del organismo humano tienen la habilidad para defenderse y atacar adecuadamente a un determinado microbio que penetre en el organismo.

Tipos de inmunidad. Inmunidad innata o inespecífica Inmunidad adaptativa o especifica

Componentes Inmunidad innata

Inmunidad adaptativa

Factores solubles

Lisozima, complemento, proteínas de fase aguda, moco, espermina del semen, acidosis del estómago, gérmenes de la vagina, piel e intestino

Anticuerpos

Células Fagocitos mononucleares, neutrófilos, NK

Linfocitos T y B

Barreras físico-químicas

Piel y mucosas (glándulas sebáceas), cilios de la tráquea

Sistema inmunitario cutáneo y mucosal

Citosinas IFN a y b , TNF, IL-1, IL-6

IFN-g, IL-2, IL-3,……

Características Resistencia no mejorada por la reinfección

Resistencia mejorada por la reinfección

a). INMUNIDAD INNATA O INESPECÍFICA:El sistema inmune innato reconoce lo no-propio a través de receptores seleccionados durante el curso de la evolución de la especie, los cuales reconocen estructuras comunes y altamente conservadas en los patógenos (llamados patrones asociados a patógenos). Todas las células pertenecientes a un mismo tipo celular (ej. macrófagos, neutrófilos) presentan idénticos receptores. Dicho patrón de receptores permanece invariable durante la vida del individuo.

Conjunto de mecanismos de defensa de vertebrados que incluye mecanismos primitivos presentes en invertebrados.

Involucra células (ej: fagocitos) y moléculas solubles (ej: opsoninas) innatos o inducidos tempranamente en la infección.

Ejerce un control permanente -sistema de vigilancia que responde en forma inmediata a la agresión provocada por patógenos.

Provee un conjunto de señales indispensables para la activación de la inmunidad adaptativa: instrucción.

1.1 Barreras anatómicas:

Barreras físicas o mecánicas-.Las superficies epiteliales forman una barrera física que es bastante impermeable a la mayoría de los agentes infecciosos. Es decir, la piel actúa como nuestra primera línea de defensa contra organismos invasores. La descamación del epitelio de la piel también ayuda a eliminar bacterias y otros agentes infecciosos que se han adherido a las superficies epiteliales. El movimiento de los cilios o el peristaltismo ayuda a conservar las vías respiratorias y tracto gastrointestinal libre de microorganismos. El lavado producido por el flujo de las lágrimas y la saliva ayuda a prevenir las infecciones oculares y bucales respectivamente. El efecto pegajoso del moco que cubre al tracto tanto respiratorio como gastrointestinal ayuda a proteger a los pulmones y al sistema digestivo de las infecciones.

Barrearas químicas-.Los ácidos grasos del sudor inhiben el crecimiento de bacterias. La lisozima y la fosfolipasa presentes en lágrimas, saliva y secreciones nasales pueden romper la pared celular de bacterias y desestabilizar sus membranas. El pH ácido del sudor y de las secreciones gástricas previene el crecimiento de bacterias. Las defensivas (proteínas de bajo peso molecular) presentes en pulmón y tracto

gastrointestinal tienen actividad antimicrobiana. Los agentes surfactantes en pulmón actúan como opsoninas (substancias que promueven la ingestión de partículas por las células fagocíticas).

Barreras biológicas-.La flora normal de la piel y tracto gastrointestinal puede evitar la colonización de bacterias patógenas al secretar substancias tóxicas o al competir con los patógenos por los nutrientes o por la adhesión a las superficies celulares.

1.2 Barreras humorales

Las barreras anatómicas son muy efectivas para evitar la colonización de los tejidos por microorganismos. Sin embargo, cuando se presenta una lesión en los tejidos, las barreras anatómicas se abren y la infección puede ocurrir. Una vez que los agentes infecciosos han penetrado a los tejidos, otro mecanismo de defensa innata entra en juego, la inflamación aguda. Los factores humorales juegan un papel muy importante en la inflamación, la cual se caracteriza por edema y el reclutamiento de células fagocíticas. Estos factores humorales se encuentran en el suero o se forman en el sitio de la infección.

Sistema del complemento-. Este sistema es el principal mecanismo de defensa no-específico humoral (ver capítulo del complemento). Una vez activado el complemento puede ocasionar un incremento de la permeabilidad vascular, reclutamiento de células fagocíticas y a la opsonización y lisis de las bacterias.

Sistema de Coagulación-.Dependiendo de la severidad del daño al tejido, el sistema de coagulación puede ser activado o no. Algunos productos del sistema de coagulación pueden contribuir a las defensas no-específicas debido a su habilidad para incrementar la permeabilidad vascular y actuar como agentes quimiotácticos para las células fagocíticas. Además, algunos de los productos de la coagulación son por sí mismos antimicrobianos. Por ejemplo, la beta –lisina, una proteína producida por las plaquetas durante la coagulación puede lisar muchas bacterias Gram positivas al actuar como detergente catiónico.

Lactoferrina y transferrina-. Al unir hierro, un nutriente esencial par a las bacterias, estas proteínas limitan el crecimiento bacteriano.

Interferones -.Los interferones son proteínas que pueden limitar la replicación de los virus en las células

Lisozima-.La lisozima degrada la pared celular de las bacterias.

Interleucina-1-.La IL-1 induce fiebre y la producción de las proteínas de fase aguda, algunas de las cuales son antimicrobianas porque pueden opsonizar las bacterias.

1.3 Barreras celulares:

El reclutamiento de los eosinófilos polimorfo nucleares y de los macrófagos a los sitios de la infección es parte de la respuesta inflamatoria. Estas células constituyen la principal línea de defensa en el sistema inmune no específico.

Neutrófilos-. Las células polimorfo nucleares son reclutados al sitio de la infección en donde fagocitan a los organismos invasores y los destruyen intracelularmente. Además, los PMNs contribuyen al daño colateral del tejido durante la inflamación.

Macrófagos-. Los macrófagos tisulares y los nuevos monocitos reclutados que se diferencian a macrófagos, también participan en la ingestión y destrucción intracelular de los microorganismos. Adicionalmente, los macrófagos son capaces de matar extracelularmente a células infectadas células propias alteradas. Aún más, los macrófagos contribuyen a la reparación de los tejidos y funcionan como células presentadoras de antígeno, las cuales se requieren para la inducción de las respuestas inmunes específicas.

Células asesinas naturales (NK) y células asesinas activadas por linfocinas (LAK)-. Las células NK y LAK tienen la capacidad de matar en forma no-específica tanto a células infectadas por virus como a células tumorales. Estas células citotóxicas no son parte de la respuesta inflamatoria pero son importantes en la inmunidad innata a las infecciones virales y en la vigilancia a tumores.

Eosinófilos-. Los eosinófilos tienen proteínas en sus gránulos que son efectivas para matar a ciertos parásitos.

b). INMUNIDAD ADAPTATIVA O ESPECÍFICA:

El sistema inmune adaptativo se caracteriza por una fina especificidad, que se adapta al reconocimiento del patógeno o célula tumoral que aparece como un desafío para la homeostasis del individuo. Este reconocimiento específico permite dirigir poderosos mecanismos efectores contra el agente agresor. El sistema inmune adaptativo se caracteriza además por contar con un mecanismo de memoria por el cual, ante un segundo encuentro con el mismo desafío, la respuesta es más rápida y más eficiente.

Participan linfocitos T y B Requiere tiempo Es específica, mediada por receptores Presentación de antígeno, por ellas

mismas (linfocitos B) o por células accesorias

El sistema inmune adaptativo funciona sobre la base de una distribución clonal de los receptores vinculados al reconocimiento específico. De modo que en cada célula hay una única especificidad. Luego opera un mecanismo de selección clonal por el cual los clones con especificidad por componentes propios son eliminados, mientras que los clones con especificidad por componentes no-propios o alterados (como los de las células tumorales) son estimulados por el antígeno para proliferar (aumento de número) y diferenciarse (cambios fenotípicos). Como consecuencia, aparecen en el clon seleccionado propiedades efectoras que permiten contribuir a eliminar el patógeno o las células tumorales.

1.1 Antígeno. Sustancia INMUNÓGENA CON ESPECIFICIDAD ANTIGÉNICA: es toda molécula capaz de generar una respuesta del SI cuando penetra en el organismo y de reaccionar específicamente con los productos desarrollados en dicha respuesta. Son proteínas o polisacáridos.

1.2 Hapteno. Sustancia NO INMUNÓGENA con ESPECIFICIDAD ANTIGÉNICA: moléculas de bajo peso molecular (menos 1000 daltons) capaces de reaccionar con un Ac (especificidad antigénica), pero incapaz de desencadenar por si mismas su producción en el animal (no inmunógena). Son determinantes antigénicos aislados.

Puede hacerse inmunógena uniéndose a proteínas transportadoras (CARRIER).

2. MOLÉCULAS QUE PARTICIPAN EN EL RECONOCIMIENTO DEL ANTÍGENO.

En el sistema inmune adaptativo hay tres tipos de moléculas que intervienen en el reconocimiento del antígeno.

2.1 Los anticuerpos o inmunoglobulinas (Ig) que se presentan como receptores de membrana en los linfocitos B, o son secretados por estos una vez que se han transformado en plasmocitos.

2.1.1 Tipos de Inmunoglobulinas.

IgG. Son las inmunoglobulinas más abundantes en el suero (600-1800 mg/dL). Promueven la fagocitosis en el plasma y activan el sistema de complemento. Las IgG son el único tipo de anticuerpos que pueden cruzar la placenta. Se trata de la inmunoglobulina predominante en los fluidos internos del cuerpo, como son la sangre, el líquido cefalorraquídeo y el líquido peritoneal (líquido presente en la cavidad abdominal).

IgM. Estos son los primeros anticuerpos producidos en cantidades suficientes contra un antígeno. Se expresan en la superficie de los linfocitos B y se encuentran fundamentalmente en el plasma. Promueven la fagocitosis y activan el sistema del complemento. Aparecen usualmente como pentámeros de unidades (LH)2 con sus cadenas pesadas mu, unidas por un pequeño péptido. Debido a su tamaño se le llama también macroglobulina. Es el primer tipo de inmunoglobulina sintetizada en respuesta a una infección.

IgA. Son la defensa inicial de las mucosas contra los agentes patógenos, identificándolos antes de que penetren en el plasma y se instalen en las mucosas. Se encuentran principalmente en las secreciones mucosas, las lágrimas, el calostro, la leche materna y secreciones respiratorias. Aparecen usualmente como dímeros de unidades (LH)2

IgD. Inmunoglobulinas de cadena pesada. Reconoce a los anticuerpos en los linfocitos B que no han sido expuestos. Su estructura pertenece a un monómero (LH)2. No es secretada por los plasmocitos, los cuales pertenecen al sistema inmunitario y su papel consiste en la secreción de grandes cantidades de anticuerpos. La IgD representa menos del 1% del total de inmunoglobulinas plasmáticas; la concentración en suero depende de la edad y de la herencia genética.

IgE. Contienen cadenas pesadas tipo épsilon, un monómero (LH)2, juega un importante papel en las reacciones alérgicas y posiblemente en la defensa contra la infestación de parásitos intestinales, ya que se encuentra aumentada en estas situaciones. La IgE se une a receptores encontrados en mastocitos, eosinófilos, y basófilos, induciendo la liberación de citocinas y moléculas pro inflamatorias, cuando la inmunoglobulina reconoce su antígeno específico.

2.2 El receptor T (TCR) de los linfocitos T, que según el tipo de cadena que lo forme puede ser ba o dg. La función de estos últimos es todavía confusa, mientras que el papel del receptor ba está bien establecida, y se vincula con el reconocimiento de péptidos unidos a receptores denominados moléculas del complejo mayor de compatibilidad (MHC)

2.3 Las moléculas de MHC, son el tercer tipo de estructura que participan en el reconocimiento del antígeno. Pero, mientras que el reconocimiento en el caso de las Igs y los TCRs es de muy alta especificidad, las moléculas de MHC interactúan con el antígeno con baja especificidad. Existen dos tipos de receptores MHC, de clase I y clase II. Mientras que los primeros están presentes en todas las células nucleadas, los últimos están restringidos a un número limitado de células del sistema inmune.

3. SELECCIÓN CLONAL.

Las células protagonistas del sistema inmune adaptativo son el linfocito B y el linfocito T y su especificidad se basa en la especificidad de los Ac, receptor del linfocito B (BCR) y receptor de linfocito T (TCR). El Ag selecciona los clones celulares capaces de fijarlo específicamente:

a) Las células B están preparadas para producir un sólo tipo de Ac específico de un Ag, que se sitúa en la superficie celular como Rc del Ag. La función principal del linfocito B es la secreción de anticuerpos. Los anticuerpos o inmunoglobulinas son glicoproteínas que tienen sitios de unión al antígeno y una región constante vinculada a las funciones efectoras de los mismos. A través de su unión los anticuerpos a) bloquean o neutralizan directamente al antígeno que reconocen, b) reclutan células efectoras (como macrofagos, neutrófilos, células NK, etc.) debido a la existencia de receptores que se unen a su región constante, o c) disparan la vía clásica del complemento. El Ag se

une al BCR y provoca la proliferación de las células B para producir:

– Células plasmáticas productoras de Ac.

– Células de memoria de larga vida que no producen Ac.

b) Los linfocitos T tiene una función central en la regulación de la respuesta inmune y participan además directamente en la destrucción de los agentes agresores. Reconocen al antígeno a través de su receptor de membrana (TCR) que no se secreta. Hay dos tipos de receptores ba y dg. La función de los linfocitos T que tienen receptores dg es poco comprendida y nuestro conocimiento principal es sobre los linfocitos T con receptores ba. A diferencia de las inmunoglobulinas que pueden unirse a un amplio espectro de estructuras químicas, los linfocitos T con receptores ba solo reconocen péptidos asociados a receptores de membrana (denominadas moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad, MHC) presentes en células propias del individuo. Cuando un linfocito T virgen reconoce a su antígeno (si se cumplen una serie de condiciones) es estimulado a proliferar y diferenciarse. Esta diferenciación puede dar lugar a tres tipos de células efectoras: a) linfocitos T citotóxicos (CTL) que actúan por ej. en las infecciones virales destruyendo la célula infectada, b) linfocitos T inflamatorios (TH1) que colaboran con el macrófago aumentando su capacidad de destruir los patógenos fagocitados, c) linfocitos T colaboradores (TH2) que colaboran con el los linfocitos B en la producción de anticuerpos, favoreciendo los procesos de maduración de la afinidad, cambio de clase y generación de linfocitos B de memoria.

Tipos De Inmunidad Específica.

La inmunidad se puede conseguir por dos mecanismos:

a) Inmunización activa: introducción de un antígeno que induce una respuesta por el sistema inmunitario específico.b) Inmunización pasiva: transferencia de componentes de un organismo a otro que no lo está. Este sistema se usa para bloquear un antígeno urgentemente. Es estas ocasiones se transfieren Ac producidos en otro individuo para neutralizar el veneno. Conclusiones:

• La agresión al organismo parte de sustancias llamadas inmunógenos o antígenos, capaces de inducir una respuesta inmunitaria reconocible.

• Las sustancias elaboradas por el organismo ante un inmunogénico son los anticuerpos (inmunoglobulinas).

• El complemento constituye otro sistema de defensa inmunológica, que actúa al nivel humoral.

• Todas las células defensivas del organismo se originan de una hematopoyética pluripotencial en la médula ósea, son generadas durante toda la vida y ejercen sus funciones en los órganos linfoides periféricos o secundarios.

BIBLIOGRAFIA:

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4. STITES, DP. Inmunología Básica y Clínica. Novena edición. 1999.