20.2: Introducción al Sistema Inmune

¡Ataque de gusano!

¿Este organismo parece un extraterrestre espacial? ¿Una criatura aterradora de una pesadilla? De hecho, es un gusano de 1 cm de largo del género Schistosoma. Puede invadir y tomar residencia en el cuerpo humano, provocando una enfermedad muy grave conocida como esquistosomiasis. El gusano obtiene acceso al cuerpo humano mientras se encuentra en una etapa de vida microscópica. Entra a través de un folículo piloso cuando la piel entra en contacto con agua contaminada. El gusano luego crece y madura dentro del organismo humano, causando enfermedades.

Figura\(\PageIndex{1}\): Parásito del esquistosoma

Huésped vs. Patógeno

El gusano Schistosoma tiene una relación parasitaria con los humanos. En este tipo de relaciones, un organismo, llamado parásito, vive sobre o en otro organismo, llamado huésped. El parásito siempre se beneficia de la relación y el huésped siempre se ve perjudicado. El huésped humano del gusano Schistosoma es claramente dañado por el parásito cuando invade los tejidos del huésped. El tracto urinario o los intestinos pueden estar infectados, y los signos y síntomas pueden incluir dolor abdominal, diarrea, heces sanguinolentas o sangre en la orina. Aquellos que llevan mucho tiempo infectados pueden experimentar daño hepático, insuficiencia renal, infertilidad o cáncer de vejiga. En los niños, la infección por esquistosoma puede ocasionar un crecimiento deficiente y dificultad para aprender. En la tabla se\(\PageIndex{1}\) enumeran algunos de los patógenos microscópicos, sus imágenes, descripción y las enfermedades que causan.

Al igual que el gusano Schistosoma, muchos otros organismos pueden enfermarnos si logran ingresar a nuestro cuerpo. Cualquier agente de este tipo que pueda causar enfermedades se llama patógeno. La mayoría de los patógenos son microorganismos, aunque algunos, como el gusano Schistosoma, son mucho más grandes. Además de los gusanos, los tipos comunes de patógenos de los huéspedes humanos incluyen bacterias, virus, hongos y organismos unicelulares llamados protistas. Se pueden ver ejemplos de cada uno de estos tipos de patógenos en la Tabla\(\PageIndex{1}\). Afortunadamente para nosotros, nuestro sistema inmunológico es capaz de mantener fuera del cuerpo a la mayoría de los patógenos potenciales o destruirlos rápidamente si logran entrar. Cuando leas este capítulo, aprenderás cómo tu sistema inmunológico generalmente te mantiene a salvo del daño, ¡incluso de criaturas aterradoras como el gusano Schistosoma!

Tabla\(\PageIndex{1}\): Tipos de patógenos

Tipo de Patógeno	Ejemplo y su imagen	Descripción	Enfermedades humanas causadas por patógenos de ese tipo
Bacterias	como Escherichia coli	Organismos unicelulares sin núcleo	Faringitis estreptocócica, infecciones por estafilococos, tuberculosis, intoxicación alimentaria, tétanos, neumonía, sífilis
Virus	como Herpes simplex	Partículas que se reproducen al hacerse cargo de las células vivas.	Resfriado común, gripe, herpes genital, herpes labial, sarampión, SIDA, verrugas genitales, varicela, viruela
Hongos	como Trichophyton rubrum	Organismos con un núcleo que crecen como células individuales o filamentos similares a bandas de rodadura	Tiña, pie de atleta, tineas, candidiasis, histoplasmosis
Protozoos	Como Giarida lamblia	Un organismo unicelular con núcleo	Malaria, Diarrea del viajero, giardiasis, tripanosomiasis (enfermedad del sueño)

 

¿Qué es el Sistema Inmune?

El sistema inmune es un sistema de defensa del huésped. Comprende muchas estructuras biológicas, que van desde glóbulos blancos individuales hasta órganos enteros, así como muchos procesos biológicos complejos. La función del sistema inmune es proteger al huésped de patógenos y otras causas de enfermedades como las células tumorales. Para funcionar correctamente, el sistema inmune debe ser capaz de detectar una amplia variedad de patógenos. También debe ser capaz de distinguir las células de patógenos de las propias células del huésped y también distinguir las células hospedadoras cancerosas o dañadas de las células sanas. En los seres humanos y la mayoría de los otros vertebrados, el sistema inmunitario consiste en defensas en capas que tienen una mayor especificidad por patógenos o células tumorales particulares. Las defensas estratificadas del sistema inmune humano generalmente se clasifican en dos subsistemas llamados el sistema inmune innato y el sistema inmune adaptativo.

Sistema Inmune Innato

Cualquier discusión sobre la respuesta inmune innata suele comenzar con las barreras físicas que impiden que los patógenos ingresen al cuerpo, los destruyen después de que ingresan, o los eliminan antes de que puedan establecerse en el ambiente hospitalario de los tejidos blandos del cuerpo. Las defensas de barrera forman parte de los mecanismos de defensa más básicos del organismo. Las defensas de barrera no son una respuesta a las infecciones, pero están trabajando continuamente para proteger contra una amplia gama de patógenos.

Los fagocitos son la primera línea de defensa inmunológica del organismo de acción rápida contra organismos que han violado las defensas de barrera y han ingresado a los tejidos vulnerables del organismo. Por ejemplo, ciertos leucocitos (glóbulos blancos) engullen y destruyen los patógenos que encuentran en el proceso llamado fagocitosis. La respuesta del cuerpo nuevamente la brecha de un patógeno también se llama Inflamación. Fagocitosis e Inflamación serán discutidas en detalle en concepto Sistema Inmune Innato.

Sistema Inmune Adaptativo

El sistema inmune adaptativo se activa si los patógenos ingresan exitosamente al organismo y logran evadir las defensas generales del sistema inmune innato. Una respuesta adaptativa es específica al tipo particular de patógeno que ha invadido el cuerpo o a las células cancerosas. Se tarda más en lanzar un ataque específico, pero una vez que está en marcha, su especificidad lo hace muy efectivo. Una respuesta adaptativa también suele conducir a la inmunidad. Este es un estado de resistencia a un patógeno específico debido a la capacidad del sistema inmune adaptativo para “recordar” al patógeno e inmediatamente montar un fuerte ataque adaptado a ese patógeno en particular si invade nuevamente en el futuro.

Yo vs. No Yo

Tanto las respuestas inmunitarias innatas como las adaptativas dependen de la capacidad del sistema inmunitario para distinguir entre moléculas propias y no propias. Las auto moléculas son aquellos componentes del cuerpo de un organismo que pueden ser distinguidos de sustancias extrañas por el sistema inmune. Prácticamente todas las células del cuerpo tienen proteínas de superficie que forman parte de un complejo llamado el complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). Estas proteínas son una forma en que el sistema inmunitario reconoce a las células del cuerpo como propias. Las proteínas no propias, en cambio, son reconocidas como extrañas porque son diferentes de las autoproteínas.

Antígenos y Anticuerpos

Muchas moléculas no propias comprenden una clase de compuestos llamados antígenos. Los antígenos, que suelen ser proteínas, se unen a receptores específicos en las células del sistema inmunitario y provocan una respuesta inmune adaptativa. Algunas células del sistema inmunitario adaptativo (células B) responden a antígenos extraños produciendo anticuerpos. Un anticuerpo es una molécula que coincide con precisión y se une a un antígeno específico. Esto puede apuntar al antígeno (y al patógeno que lo muestra) para su destrucción por otras células inmunitarias.

Los antígenos en la superficie de los patógenos son la forma en que el sistema inmunitario adaptativo reconoce patógenos específicos. La especificidad antigénica permite la generación de respuestas adaptadas al patógeno específico. También es como el sistema inmune adaptativo” recuerda” al mismo patógeno en el futuro.

Vigilancia Inmune

Otro papel importante del sistema inmune es identificar y eliminar las células tumorales. A esto se le llama vigilancia inmune. Las células transformadas de los tumores expresan antígenos que no se encuentran en las células normales del cuerpo. La principal respuesta del sistema inmune a las células tumorales es destruirlas. Esto se lleva a cabo principalmente por células T asesinas acertadamente llamadas del sistema inmune adaptativo.

Sistema Linfático

El sistema linfático es un sistema de órganos humanos que es una parte vital del sistema inmune adaptativo. También forma parte del sistema cardiovascular y juega un papel importante en el sistema digestivo (ver el concepto Sistema Linfático).

Reportaje: La biología humana en las noticias

“¡Tendrán que reescribir los libros de texto!”

Ese tipo de respuesta al descubrimiento científico seguramente atraerá la atención de los medios, y lo hizo. Es lo que dijo Kevin Lee, neurocientífico de la Universidad de Virginia, en 2016 cuando sus colegas le dijeron que habían descubierto estructuras anatómicas humanas que nunca antes habían sido detectadas. Las estructuras eran pequeños vasos linfáticos en las capas meníngeas que rodeaban el cerebro.

Cómo estos vasos linfáticos podrían haber pasado desapercibidos cuando todos los sistemas del cuerpo humano han sido estudiados tan completamente es increíble por derecho propio. Las implicaciones sugeridas del descubrimiento son igualmente sorprendentes:

• La presencia de estos vasos linfáticos significa que el cerebro está conectado directamente al sistema inmune periférico, presumiblemente permitiendo una estrecha asociación entre el cerebro humano y los patógenos humanos. Esto sugiere una vía completamente nueva por la cual los humanos y sus patógenos pueden haber influido mutuamente en la evolución. Los investigadores especulan que nuestros patógenos pueden incluso haber influido en la evolución de nuestros comportamientos sociales.
• Los investigadores piensan que también habrá muchas aplicaciones médicas de su descubrimiento. Por ejemplo, los vasos linfáticos recién descubiertos pueden desempeñar un papel importante en las enfermedades neurológicas que tienen un componente inmune, como la esclerosis múltiple. El descubrimiento también podría afectar la forma en que se tratan afecciones como los trastornos del espectro autista y la esquizofrenia.

Revisar

1. ¿Qué es un patógeno?
2. Afirmar el propósito del sistema inmune.
3. Comparar y contrastar el sistema inmune innato y adaptativo.
4. Explicar cómo el sistema inmune distingue las automoléculas de las moléculas no propias.
5. ¿Qué son los antígenos?
6. Definir la vigilancia tumoral.
7. Describa brevemente el sistema linfático y su papel en la función inmune.
8. Identificar el sistema neuroinmune.
9. ¿Cuál de las siguientes NO es una función del sistema inmune?
   1. Proteger el cuerpo contra los hongos
   2. Proteger el cuerpo contra las bacterias
   3. Proteger el cuerpo contra las células cancerosas
   4. Ninguna de las anteriores
10. ¿Qué significa que el sistema inmunológico no está compuesto solamente por órganos?
11. ¿Cuáles son las relaciones generales entre los términos linfocitos, leucocitos y glóbulos blancos?
12. Verdadero o Falso. La fagocitosis ocurre en el sistema inmune innato.
13. Verdadero o Falso. Las proteínas del complejo mayor de histocompatibilidad son anticuerpos.
14. Verdadero o Falso. Solo la respuesta inmune adaptativa requiere la capacidad de distinguir entre yo y no yo.
15. ¿Por qué se considera que el sistema inmunológico está “en capas”?

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Atribuciones

1. Parásito esquistosoma de Bruce Wetzel y Harry Schaefer, dominio público vía NCI NIH
2. Micrografía electrónica de barrido de Escherichia coli por NIAID, dominio público vía Wikimedia Commons
3. Micrografía electrónica del virus Herpes de George W. Beran, dominio público vía Wikimedia Commons
4. Trichophyton rubrum por CDC/Dr. Libero Ajello, dominio público vía Wikimedia Commons
5. Giardia por schmidty4112, CC BY 2.0 vía Flickr
6. Texto adaptado de Biología Humana por CK-12 licenciado CC BY-NC 3.0
7. Algún texto está adaptado de 21.2 Defensas de Barrera y la Respuesta Inmune Innata por OpenStax con licencia CC BY 4.0.