UNIDAD 2 - TIPOS DE RESPUESTA INMUNITARIA (Inmunidad Innata)

INMUNIDAD INNATA

✔Llamada también inmunidad natural o nativa, es la primera línea de defensa contra las infecciones.
✔Sus células y moléculas solubles existen en un estado funcional completo antes de encontrarse con los microbios, o estos las activan rápidamente antes de que se desarrollen las respuestas inmunitarias adaptativas.
✔Evolucionó con los microbios para proteger a todos los microorganismos multicelulares de las infecciones, por lo tanto, es la respuesta inicial a los microbios cuya función es de impedir, controlar o eliminar la infección del anfitrión por muchos microbios.
✔Las defensas inmunitarias innatas pueden mantener la infección controlada (si es que no la eliminan) hasta que se activen las respuestas inmunitarias adaptativas.
✔Los mecanismos inmunitarios innatos reconocen los productos de las células muertas y dañadas del anfitrión, y sirven para eliminar estas células e iniciar el proceso de reparación tisular.
✔También reacciona con sustancias que, aunque no son microbianas, no deben estar en el organismo. 

Fig. 1 Componentes del sistema inmune innato

✔Los dos principales tipos de respuestas del sistema inmunitario innato que protegen frente a los microbios son: La inflamación y la defensa antivírica. Además, comprende defensas físicas y químicas en las barreras epiteliales, como la piel y el recubrimiento de los tubos digestivo y respiratorio, que funcionan en todo momento bloqueando la entrada de los microbios, y también abarca varias células circulantes, como los neutrófilos, y proteínas, como el complemento, que pueden ayudar a eliminar a los microbios de la sangre.                       

RECONOCIMIENTO POR EL SISTEMA INMUNITARIO INNATO DE LOS MICROBIOS Y DE LO PROPIO DAÑADO

El sistema inmunitario innato reconoce estructuras moleculares que son características de los microorganismos patógenos, pero no de las células de los mamíferos. Las sustancias microbianas que estimulan la inmunidad innata se llaman patrones moleculares asociados a microorganismos patógenos (PAMP, del inglés pathogen-associated molecular patterns). Diferentes clases de microbios (p. ej., virus, bacterias gram negativas, bacterias gram positivas, hongos) expresan diferentes PAMP. 

La inmunidad innata promueve las respuestas inmunitarias adaptativas y puede influir en la naturaleza de las respuestas adaptativas para que alcancen una eficacia óptima contra diferentes tipos de microbios. De este modo, no solo sirve para funciones defensivas en las primeras fases de la infección, sino que también ayuda a avisar de la existencia de una infección con la que debe ejercerse una respuesta inmunitaria adaptativa. Los dos principales tipos de respuestas del sistema inmunitario innato que protegen contra los microbios son:

• La inflamación: Es el proceso por el que se llevan leucocitos y proteínas plasmáticas circulantes a los lugares de infección.
• La defensa antivírica:  Consiste en la aparición de cambios en las células que impiden la replicación del virus y aumentan su sensibilidad a la acción lesiva de los linfocitos.

El sistema innato también reconoce moléculas endógenas que producen o liberan células dañadas o que se están muriendo, las cuales se llaman patrones moleculares asociados a la lesión (DAMP, del inglés damage associated molecular patterns).Estos pueden producirse como resultado del daño celular causado por infecciones, pero también pueden indicar una lesión estéril de las células causada por alguna otra razón, como toxinas químicas, quemaduras, traumatismos o reducción del riego sanguíneo. Las células que mueren por apoptosis no liberan DAMP.

Fig. 2 Mecanismo de PAMP y DAMP

De igual manera, reconoce productos microbianos que son a menudo esenciales para la supervivencia de los microbios, lo cual es importante, porque asegura que los microbios no puedan deshacerse de las dianas de la inmunidad innata con el fin de intentar evitar ser reconocidos por el anfitrión. Un ejemplo de una diana de la inmunidad innata que es esencial para los microbios es el ARN vírico bicatenario, que es un intermediario esencial en el ciclo vital de muchos virus. De forma análoga, el LPS y el ácido lipoteicoico son componentes estructurales de las paredes bacterianas que los receptores inmunitarios innatos reconocen; ambos son necesarios para la supervivencia de las bacterias. Sin embargo, los microbios pueden mutar o perder muchos de los antígenos que el sistema inmunitario adaptativo reconoce, lo que posibilita que los microbios evadan las defensas del anfitrión sin afectar a su propia supervivencia. 

Fig.3 Fotografía de virus con ARN vírico bicatenario

RECEPTORES CELULARES PARA EL RECONOCIMIENTO DEL PATRÓN DE LA INMUNIDAD INNATA

La mayoría de los tipos celulares expresan receptores para el reconocimiento del patrón y, por tanto, son capaces de participar en las respuestas inmunitarias innatas. Los fagocitos, incluidos los neutrófilos y los macrófagos, y las células dendríticas expresan la mayor variedad y cantidad de estos receptores.
El sistema inmunitario innato usa varios tipos de receptores celulares, presentes en diferentes localizaciones en las células, y moléculas solubles en la sangre y las secreciones mucosas, que reconocen PAMP y DAMP; como los receptores tipo Toll (reconocen los microbios patógenos y activan mecanismos de defensa antimicrobianos), NOD (familia de más de 20 proteínas citosólicas diferentes, algunas de las cuales reconocen PAMP y DAMP y reclutan otras proteínas para formar complejos transmisores de señales que promueven la inflamación), RIG (detectores citosólicos del ARN vírico que responden a ácidos nucleicos víricos, induciendo la producción de interferones antivíricos del tipo I) y de glúcidos (reconocen glúcidos en la superficie de los microbios facilitan la fagocitosis de los microbios y la secreción de citocinas que estimulan las respuestas inmunitarias adaptativas consiguientes).

BARRERAS EPITELIALES

Las superficies epiteliales intactas forman barreras físicas entre los microbios en el ambiente externo y el tejido del anfitrión, y las células epiteliales producen sustancias químicas antimicrobianas que dificultan aún más la entrada de microbios. Las principales interfaces entre el ambiente y el anfitrión mamífero son la piel y las superficies mucosas de las vías digestiva, respiratoria y genitourinaria. Las células epiteliales forman uniones herméticas entre sí, con lo que bloquean el paso de microbios entre las células. 

Fig. 4 La queratina en la piel

Fig. 5 Mucosa respiratoria 

Las células epiteliales, así como algunos leucocitos, producen péptidos que tienen propiedades antimicrobianas. Dos familias con estructuras diferentes de péptidos antimicrobianos son:

• Las defensinas son pequeños péptidos catiónicos producidas por las células epiteliales de las superficies mucosas y leucocitos que contienen gránulos, como los neutrófilos, los linfocitos citolíticos naturales (NK) y los linfocitos T citotóxicos. Sus acciones protectoras son la toxicidad directa sobre los microbios, y la activación de células implicadas en la respuesta inflamatoria frente a los microbios.
• Las catelicidinas son secretadas por los neutrófilos y varias células epiteliales (barreras epiteliales). Protegen contra las infecciones por múltiples mecanismos, como la toxicidad directa sobre una amplia variedad de microorganismos y la activación de varias respuestas en los leucocitos y otros tipos celulares que promueven la erradicación de los microbios.

El epitelio de barrera contiene ciertos tipos de linfocitos, como los linfocitos T intraepiteliales, que reconocen y responden a microbios frecuentes, se encuentran en la epidermis de la piel y en el epitelio mucoso. Pueden funcionar en defensa del anfitrión, secretando citocinas, activando fagocitos y matando células infectadas.

Fig. 6 Barreras epiteliales

 

BIBLIOGRAFÍA

1. Abbas AK, Lichtman AH, Shiv Pillai. Inmunología celular y molecular. 9th ed. Barcelona: Elsevier; 2018.

2. Jorge Cañarte Alcivar, Meyra R. INMUNOLOGÍA BASICA. Jorge Cañarte Alcívar, MD.; 2019.