¿Cómo es nuestro sistema inmunitario capaz de identificar patógenos? (SQ-27)
El ambiente que nos rodea tiene miles de millones de microorganismos patogénicos como bacterias, hongos, virus y parásitos, que intentan entrar a nuestro cuerpo por todos los medios e infectarnos. ¡Y no es de extrañar! Nuestro cuerpo no solo ofrece un ambiente propicio para que crezcan y se multipliquen sino un lugar donde liberar toxinas y causar infecciones que van desde el resfriado común hasta el sarampión, disentería, tuberculosis, varicela, malaria y otras enfermedades graves. Afortunadamente, no es tan fácil como suena gracias a los mecanismos de defensa que pone en marcha el sistema inmunitario, el antivirus extremadamente complejo y potente de nuestro cuerpo.
Nuestro sistema inmunitario es una compleja red de células, tejido y órganos que trabaja continuamente en conjunto para proteger al cuerpo contra cualquier invasión microbiana e identificar y destruir a los patógenos si siguen siendo capaces de invadir. Y lo mejor es que es capaz de recordar al invasor para que la próxima vez que aparezca se pueda lanzar el ataque mucho más rápido, haciendo al cuerpo inmune al atacante.
¿Cómo hace nuestro sistema inmunitario para lograr esta increíble hazaña? La forma en que trabaja el sistema inmunitario no está completamente clara y el tema es un hervidero de investigación con muchos misterios pendientes por resolver. Sin embargo, como simplificación se puede decir que el sistema inmunitario utiliza más de un mecanismo para protegernos de patógenos invasores, infecciones y enfermedades. Para comprenderlo, primero repasaremos rápidamente el concepto de inmunidad innata y de inmunidad adaptativa, los dos brazos del sistema inmunitario.
Sistema inmunitario innato y adaptativo
Los glóbulos blancos llamadas macrófagos son componentes del sistema inmunitario que se encuentran en patrulla constante, buscando gérmenes y destruyéndolos tan pronto como entran al cuerpo. Este proceso nos da una inmunidad natural, también llamada innata, ¿pero qué pasa si falla la primera línea de defensa? En ese momento se activa nuestra inmunidad adaptativa o adquirida que saca de su arsenal a los agresivos y potentes linfocitos T y B. Vamos a mirar esto con más detalle.
El sistema inmunitario innato comprende las células y proteínas que siempre están en alerta y listos para destruir y comer patógenos apenas los detectan, y sin discriminar de ninguna forma. Las armas principales que se usan en esta pelea son las barreras físicas como la piel y el tracto respiratorio, seguido de una amplia variedad de células inmunitarias como los leucocitos fagocíticos, células dendríticas y células NK que trabajan con numerosas proteínas diferentes para buscar y destruir al enemigo. Nuestra inmunidad innata es un ataque no específico contra cualquier patógeno y se desencadena pocas horas después de la llegada del antígeno a nuestro cuerpo. Las propiedades químicas de los antígenos externos son responsables de esta activación, pero a veces el mecanismo no es suficiente para contener a los patógenos. A partir de ese momento estamos dentro del terreno de la inmunidad adaptativa.
El sistema inmunitario adaptativo utiliza células inmunitarias mucho más especializadas para deshacerse de los patógenos. Los componentes de la inmunidad adaptativa usualmente son silenciosos pero cuando se activan lanzan un ataque feroz en el que activan a otras células inmunitarias y liberan proteínas especiales para neutralizar a los microbios. La inmunidad adaptativa también juega un papel importante en la creación de la memoria inmunitaria, que logra que el sistema inmunitario recuerde a cualquier patógeno con el que se haya encontrado y contra el que haya luchado antes. Esta memoria permite al sistema inmunitario responder mucho más rápida y eficientemente las siguientes veces que se enfrente a un ataque.
Parece ser un gran sistema de defensa: nuestro sistema inmunitario trabaja identificando, reconociendo y destruyendo a los agentes externos. Al mismo tiempo, esta increíble maquinaría también sabe cómo no atacar a sus propias células. Teniendo en cuenta que tenemos bacterias buenas y malas viviendo dentro de nuestro cuerpo, ¿cómo es capaz nuestro sistema inmunitario de reconocer a un patógeno invasor? ¿Cómo es capaz de diferenciar entre las células de nuestro propio cuerpo y de los microorganismos peligrosos externos? ¿Qué le da al sistema inmunitario la capacidad de reconocer componentes celulares de su propio cuerpo? ¿Cómo funciona todo esto?
¿Cómo reconoce nuestro sistema inmunitario a los invasores externos?
El misterio está relacionado con las proteínas y azúcares llamados antígenos, presentes en la superficie celular de casi todas las células y virus vivos. Estos químicos son únicos en cada ser vivo, por ejemplo, las proteínas en una bacteria o virus serán diferentes a las proteínas en las células de nuestro cuerpo. Es verdad que las células de nuestro cuerpo también tienen proteínas superficiales pero los científicos consideran que nuestro sistema inmunitario ha sido expuesto a sus propias moléculas, proteínas celulares y azucares desde el útero. Por esa razón, nuestro sistema inmunitario ha aprendido desde muy temprano a reconocer estas proteínas como «yo» e ignorarlas considerándolas inocuas. En caso de fallar este proceso, el cuerpo puede atacar a sus propias células y tejidos, resultando en una condición desafortunada y poco comprendida llamada trastorno autoinmunitario.
Antígenos: un antígeno es una sustancia que activa el sistema inmunitario y genera anticuerpos. El origen de la palabra se puede ver al dividirla: generador de anticuerpos.
Anticuerpos: glóbulos blancos especializados llamados células B que producen proteínas en forma de Y llamados anticuerpos. Estas proteínas son capaces de encajar con antígenos específicos y adherirse a ellos, ayudando a neutralizar a los patógenos de varias formas.
Linfocitos B y T: identifican, matan y memorizan patógenos
Toda esta información sobre antígenos y anticuerpos estaría incompleta si no mencionamos a dos tipos de linfocitos, las células B y T. Estos glóbulos blancos altamente especializados son los defensores hechos a medida para contrarrestar gérmenes específicos.
- Cada célula linfática tiene receptores en su superficie que le ayudan a reconocer marcadores proteínicos extraños o antígenos en los patógenos.
- Estos receptores están altamente evolucionados y cada receptor encaja con un antígeno específico. Por ejemplo, cuando un cierto germen infecta nuestro cuerpo, solo se activan las células T y B tiene los receptores para encajar con ese antígeno particular.
- Las células T y B elegidas se reproducirán rápidamente y crearán un poderoso ejército para luchar y contener la infección.
- A algunas células T y B se les asigna el recordar al invasor.
Si los receptores de cada linfocito pueden encajar en un tipo específico de antígeno, ¿significa que el proceso está limitado? Bueno, no creemos que el sistema inmunitario sea una maravilla de la naturaleza sin una buena razón. Nuestro sistema inmunitario puede producir diferentes linfocitos para ajustarse a casi cada forma de antígeno posible.
Funciones de los linfocitos T
Los linfocitos T se originan en la médula ósea y migran al timo, donde maduran. Hay dos tipos de células T: linfocitos T ayudantes y linfocitos T citotóxicos. La función principal de los linfocitos T ayudantes es liberar proteínas para activar a las células T y B, y la función de los linfocitos T citotóxicos es la especialización en destrucción de células infectadas por los virus y bacterias. Los linfocitos T citotóxicos tienen la habilidad de matar también a células cancerosas.
Funciones de los linfocitos B
Cuando un microorganismo extraño invade el cuerpo, los linfocitos B lo reconocen y se adhieren al antígeno en su superficie. Las proteínas producidas por los linfocitos T ayudantes activan todavía más a los linfocitos B y es en ese momento en que se dividen rápidamente en dos nuevos tipos de células: los plasmocitos y las células B de memoria. Los plasmocitos producen anticuerpos con forma de Y que circulan y buscan antígenos con los que encajar y se adhieren a ellos. Tras encontrar y adherirse a su antígeno particular, los plasmocitos se replican rápidamente y hacen muchas copias de anticuerpos en el proceso. Los anticuerpos pueden inmovilizar a las bacterias, crear un ambiente que promueva que otras células inmunitarias se coman a los patógenos y liberar proteínas para activar a otros glóbulos para que ayuden con la batalla. Los anticuerpos también pueden neutralizar las toxinas de nuevos patógenos e impedir que los virus puedan infectar nuevas células.
Algunos de los linfocitos B y T se quedan como células de memoria y ayudan al sistema inmune a actuar rápidamente y lanzar un ataque más feroz en caso de que el mismo patógeno (antígeno) ataque a nuestro cuerpo nuevamente. Esta vez, el sistema inmunitario podrá acabar con los patógenos incluso antes de que te des cuenta de que tienes una infección o inflamación.
Sobra decir que nuestro sistema inmunitario funciona dentro de un ambiente muy complejo y usando una amplia variedad de células inmunitarias. Al activarse, estas células sufren transformaciones estratégicas y producen potentes químicos con una amplia variedad de funciones para activar las respuestas inmunitarias moduladoras, como enviar señales y reclutar a otras células inmunitarias para la lucha; movilizar a los macrófagos, células NK y otras proteínas al lugar de la infección; inhibir la duplicación de patógenos e incluso activar genes que expresan proteínas antivirales, evitando que las células cercanas se infecten y que la infección se siga extendiendo. Es una red de comunicación extremadamente elaborada que funciona de formas que conocemos y otras que todavía debemos descubrir, todo para mantenernos a salvo y sanos.
Referencias:
- The Immune System - in More Detail. Nobelprize.org
- How does the immune system work? U.S National Library of medicine. PubMed Health. 2013
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