| Capítulo 7. Mecanismos de activación de la
respuesta inmune. Respuesta natural y respuesta adquirida. |
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| Mecanismo de activación de la respuesta
inmune |
La
activación de la respuesta inmune,- natural
o adquirida-, se produce por una serie de mecanismos
que, de forma coordinada, activan diferentes poblaciones
celulares y la secreción de diferentes moléculas,
con la finalidad de eliminar el agente extraño.
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En los diferentes
capítulos previos hemos podido observar como el
sistema inmune dispone de diferentes poblaciones celulares (linfocitos
T y B, macrófagos, células presentadoras,
células NK, etc.) y moléculas (anticuerpos,
citoquinas y complemento) que de forma coordinada
son capaces de responder ante la entrada de un agente
extraño. Vimos como para entrar y progresar
en la infección, un agente extraño tiene
que superar diferentes etapas, en las cuales intervienen
distintos mecanismos de protección.
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La
activación de la fagocitosis se realiza
en cuatro fases 1 quimiotaxisis, 2 adherencia,
3 ingestión y 4 destrucción.
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Comenzando
con las barreras físicas (piel, secreciones
de las mucosas, enzimas proteolíticas, pH del
estomago, etc.), que permiten rechazar un gran número
de ellos. Seguido de la
respuesta natural o innata que es la primera
barrera inmunológica no específica del
cerdo, la cual mediante la activación de
factores humorales como el complemento o celulares como
la fagocitosis o la activación
de las células
NK, presentan una alta capacidad de eliminación
de agentes infecciosos, para terminar, en caso necesario
(no siempre hace falta, ya que muchas infecciones no
progresan) con la inmunidad adquirida, colofón
de la respuesta inmune, que debido a su especificidad
y memoria (características
del sistema inmune) presenta una mayor eficacia
y sobre todo, permite al sistema inmune recordar el agente
extraño para futuras infecciones.
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| MECANISMOS
DE DEFENSA |
| BARRERAS
FÍSICAS Y QUÍMICAS |
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PIEL
- SECRECIONES
- pH DEL ESTOMAGO
- ENZIMAS |
| RESPUESTA
NATURAL O INNATA (RESPUESTA
INMUNE NO ESPECÍFICA) (FACTORES HUMORALES
Y CELULARES): |
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COMPLEMENTO VÍA ALTERNATIVA
- FAGOCITOSIS
- ACTIVACIÓN DE LAS CÉLULAS NK
- CITOQUINAS |
RESPUESTA
ADQUIRIDA (RESPUESTA
INMUNE ESPECÍFICA)
(FACTORES HUMORALES Y CELULARES) |
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- ANTICUERPOS
- COMPLEMENTO VÍA CLÁSICA
- CITOQUINAS
- CITOTOXICIDAD: ADCC y CD 8+ |
En este capítulo repasaremos
los diferentes mecanismos de activación de la respuesta
inmune frente a los diversos tipos de infecciones. |
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¿Cómo funciona
el sistema inmune en las infecciones?.
Si un microorganismo atraviesa las barreras físicas (piel), químicas (pH
gástrico, enzimas, etc) o biológicas (microorganismos
saprofitos de intestino, etc) de defensa no inmune y
no específica de un animal, se
podrán en marcha una serie de mecanismos inmunológicos
(humorales y celulares) que de forma consecutiva y coordinada
responderán a la infección. La
primera respuesta, está mediada por los diferentes
mecanismos de la respuesta
natural que se inician de forma inmediata tras
la entrada de un agente extraño (4 minutos a 4 horas). |
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La respuesta natural
o innata.
La respuesta natural o
innata es la primera barrera inmunológica NO ESPECIFICA
del sistema inmune, está mediada por una serie
de mecanismos humorales (activación del complemento
y algunas citoquinas) y celulares (activación
de macrófagos y células NK) que, dependiendo
de su secuencia de actuación, podemos agruparlos en: |
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A.1.Activación del
complemento. Se conoce como el sistema del complemento a un conjunto
de proteínas plasmáticas y proteínas
de membrana que se activan en cascada y que tienen
como finalidad la eliminación del agente extraño,
o bien de forma directa, mediante la lisis
del microorganismo; o de forma indirecta, mediante
la fagocitosis de los agentes extraños,
la activación de la inflamación (con
la atracción de diferentes células y
moléculas que ayudaran a la eliminación)
y la eliminación de los inmunocomplejos antígeno-anticuerpo. El
complemento es uno de los mecanismos de defensa más
importante con los que cuenta el sistema inmune, tanto
en la respuesta natural como en la adquirida. Sus
mecanismos de activación pueden llevarse a cabo
por las siguientes vías:
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A.2. Activación
de los macrófagos.
Los
macrófagos realizan funciones de fagocitosis
y de lisis de microorganismos, ya sea de forma directa
(inmunidad natural o innata) a través
de sus receptores para el complemento (C3b) o bien
en la respuesta adquirida mediante sus receptores
para la fracción Fc de las inmunoglobulinas. Es decir, los
macrófagos son activados en la respuesta natural
por sus receptor para el complemento y en la respuesta
adquirida por su fracción para el fragmento
Fc de las inmunoglobulinas. La activación
de los macrófagos puede verse favorecida con
la liberación de varias citoquinas como
por ejemplo el interferón y a su vez, su propia
activación, producirá mas citoquinas
que inducirán inflamación, pasando
a la segunda fase de la respuesta natural.
Macrófago
fagocitando células de Candida albicans
(152 Kb) © James A. Sullivan, Cells Alive!
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Las
citoquinas juegan un papel fundamental en la respuesta
natural mediante mecanismos de acción directa
frente al agente invasor (evitando la infección
de las células por diferentes virus ) o mediante
mecanismos de activación celular (NK y macrófagos)
que a su vez liberan más citoquinas
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La inflamación. Los
macrófagos y las células NK estimuladas
liberan diversas citoquinas que inducen inflamación
local, y otras acciones de carácter general,
como la elevación de la temperatura corporal.
Estas acciones juegan un papel defensivo muy importante
en la respuesta natural, ya que estimulan la atracción
de las células inmunes a la zona afectada. Las
principales citoquinas que intervienen en este tipo
de respuesta las vimos en: ¿Cómo
intervienen las citoquinas en la respuesta natural
o innata?. En ese mismo capítulo también
revisamos la activación de las células
NK y la producción y actuación del interferón.
| Si a pesar de la activación
de todos estos mecanismos de la respuesta natural
la infección sigue progresando, el sistema
inmune pondrá en marcha los mecanismos de
la respuesta adquirida. |
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Mecanismos
de presentación de antígenos. Cooperación
celular entre las células presentadoras de antígeno
y los linfocitos T CD4 y los B. La actuación
de diferentes citoquinas es fundamental en el proceso. |
La respuesta inmune adquirida es una respuesta ESPECÍFICA
inducida por un antígeno concreto que genera una
respuesta para ese antígeno. Se pone en marcha
tras el fracaso de la respuesta natural y sus primeras
acciones comienzan ha observarse entre las 96 y las 120
horas post infección. Los agentes extraños
o antígenos,
no eliminados durante la respuesta natural, son llevados
por los macrófagos desde la puerta de entrada
hasta los órganos
linfoides secundarios (ganglios linfáticos) donde
las células presentadoras comenzaran su procesamiento
del antígeno para iniciar la presentación
a los linfocitos T CD 4+ (¿cómo se estimulan los
linfocitos B?) |
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y estimulación
de los linfocitos B gracias a la cooperación de
los linfocitos Th 2 y
la posterior para la producción de anticuerpos.
Este tipo de respuesta puede ser primaria o secundaria.
Durante la respuesta primaria se producirán los linfocitos
memoria, que permitirán al sistema inmune
reaccionar de forma mas rápida y eficaz ante otra
posible infección del mismo antígeno, en
la respuesta secundaria. Gracias a este tipo de respuesta
inmune los animales vencen las infecciones que no han
podido ser cortadas por la respuesta inmune natural y
gracias a la memoria que persiste les puede hacer resistentes
a futuras reinfecciones.
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En
la técnica de seroneutralización,
se valora la capacidad del suero problema (a diferentes
diluciones) para neutralizar la infectividad de
un virus, sobre una línea celular sensible.
Si el anticuerpo problema neutraliza el virus, no
habrá replicación viral (ausencia
de efecto citopático) si no lo neutraliza,
habrá replicación viral (efecto citopático).
En los virus que no producen efecto citopático, la
posible replicación viral se observa mediante
técnicas de inmunofluorescencia o peroxidasa. |
Los anticuerpos
inducidos en la respuesta inmune adquirida podrán
reaccionar frente al antígeno y poner en marcha
diferentes funciones biológicas tales
como:
La activación
del complemento por la vía clásica.
La aglutinación,
La neutralización
(seroneutralización)
La citotoxicidad ADCC,
La activación
de la fagocitosis, etc. |
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Además,
de la citotoxicidad inducida por los
anticuerpos (ADCC) y por la activación del complemento
por la vía clásica, en la respuesta adquirida
intervienen otros procesos citotóxicos mediados
por los linfocitos CD 8+ que están
especializados en eliminar células que expresan
fragmentos de antígenos en su membrana asociados
al SLA I. Gracias
al reconocimiento por parte del TcR del complejo antígeno-SLA
I, los linfocitos CD 8+ pueden diferenciar las células
infectadas de las normales.
Por último,
al igual que en la respuesta inmune natural, en la respuesta
inmune adquirida intervienen un gran número de citoquinas.
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Respuesta humoral y celular
Como hemos visto en la descripción de los mecanismos
inmunitarios de la inmunidad natural y adquirida en
ambos tipos de respuestas intervienen factores humorales
y celulares, por lo que también se puede hablar de
una respuesta inmune humoral y otra celular; aunque en
realidad ambos mecanismos actúan de forma coordinada. En
la respuesta natural el mecanismo humoral más
importante es el complemento (vía alternativa)
mientras que en la respuesta
adquirida son los anticuerpos. En cuanto a
los mecanismos celulares en
la respuesta natural el mecanismo más
importante es la activación
de los macrófagos y las células NK,
mientras que en la inmunidad
adquirida es la activación de los linfocitos CD
4 + y CD 8 +. En ambas respuestas, juegan
un papel de gran importancia las citoquinas.
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Esquema
de la estructura de las inmunoglobulinas.
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En general, se
entiende como respuesta humoral la inducida por moléculas, de
forma que se pueda transferir inmunidad de un animal
a otro solamente transfiriendo esas moléculas,
que fundamentalmente, son los anticuerpos. Mientras
que la inmunidad celular o mediada por células,
es la inmunidad que podemos transferir de un animal
a otros mediante células (fundamentalmente
linfocitos citotóxicos) sin necesidad de anticuerpos. En
realidad, en el animal ambos tipos de respuesta se
producen generalmente de forma coordinada y conjunta,
aunque dependiendo del agente extraño, como
veremos en los próximos capítulos, puede
ser más relevante un tipo de respuesta que el
otro.
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