11.5A: Respuesta Inmune Humoral

La respuesta inmune humoral defiende contra patógenos que están libres en la sangre mediante el uso de anticuerpos contra antígenos específicos de patógenos.

Objetivos de aprendizaje

• Resumir la respuesta inmune humoral

Puntos Clave

• Los antígenos son proteínas y otras macromoléculas que se unen a un anticuerpo específico y son utilizadas por el sistema inmune para reconocer patógenos.
• Las células B expresan receptores (BCR) en su membrana que contienen anticuerpos; estos anticuerpos permiten a las células B detectar patógenos y liberar más anticuerpos para combatir la infección.
• Los anticuerpos combaten las infecciones de tres maneras: marcan patógenos para su destrucción por las células fagocíticas en un proceso conocido como opsonización, recubren sitios clave sobre patógenos necesarios para la infección e inducen que la cascada del complemento ocurra contra patógenos unidos a anticuerpos.
• Una vez que la respuesta inmune adaptativa ha encontrado un antígeno, las células B se dividirán para producir células plasmáticas, que secretan rápidamente anticuerpos contra ese antígeno en un proceso llamado inmunidad activa.

Términos Clave

• anticuerpo: una proteína producida por linfocitos B que se une a un antígeno específico
• opsonizar: para hacer (bacterias u otras células) más susceptibles a la acción de los fagocitos mediante el uso de opsoninas
• MHC: acrónimo de complejo mayor de histocompatibilidad; estos receptores de proteínas extracelulares muestran antígenos derivados de proteínas extracelulares (clase I) o intracelulares (clase II) y otras biomoléculas

La respuesta inmune humoral combate los patógenos que están libres en los fluidos corporales, o “humores”. Se basa en antígenos (que también suelen estar libres en los humores) para detectar estos patógenos. Un antígeno es una biomolécula, como una proteína o azúcar, que se une a un anticuerpo específico. Una interacción anticuerpo/antígeno puede estimular una respuesta inmune. No todas las biomoléculas son antigénicas y no todos los antígenos producen una respuesta inmune. Las células B son el principal tipo de células implicadas en la respuesta inmune humoral. Cuando se detecta un antígeno extraño (uno proveniente de un patógeno, por ejemplo), las células B en el cuerpo que reconocen ese antígeno comenzarán a producir anticuerpos como medio para combatir al invasor extraño.

Maduración de células B

Durante la maduración, las células B ganan moléculas receptoras de antígeno, denominadas receptores de células B (BCR), que se muestran en grandes cantidades, extracelularmente en su membrana. Estos complejos proteicos unidos a membrana contienen anticuerpos, que permiten el reconocimiento de antígenos específicos. Cada célula B producida inicialmente tiene solo un tipo de anticuerpo (receptor de antígeno), lo que hace que cada célula B sea única. Es la inmensa cantidad de células B en el cuerpo, cada una de las cuales produce un anticuerpo único, lo que permite que el sistema inmunitario detecte una variedad tan amplia de antígenos patógenos. Las células B que contienen anticuerpos que reconocen antígenos “propios” se destruyen antes de que puedan madurar, evitando que el sistema inmunitario ataque al huésped. Una vez que las células B maduran en la médula ósea, migran a los ganglios linfáticos u otros órganos linfáticos, donde pueden comenzar a encontrarse con patógenos.

Figura: Receptores de células B: Los receptores de células B, que contienen anticuerpos (denominados sitio de unión a antígeno en la imagen) están incrustados en las membranas de las células B y se unen a una variedad de antígenos a través de sus regiones variables.

Activación de células B

Cuando una célula B se encuentra con el antígeno que se une a su receptor, la molécula de antígeno se introduce en la célula por endocitosis, reapareciendo en la superficie de la célula unida a una molécula MHC de clase II. Cuando se completa este proceso, la célula B se sensibiliza. En la mayoría de los casos, la célula B sensibilizada debe entonces encontrarse con un tipo específico de célula T, llamada célula T auxiliar, antes de activarse. Esta activación de la célula T auxiliar se produce cuando una célula dendrítica presenta un antígeno en su molécula MHC II, permitiendo que la célula T la reconozca y madure.

La célula T auxiliar se une al complejo antígeno-MHC clase II y se induce a liberar citocinas que inducen a la célula B a dividirse rápidamente, produciendo miles de células idénticas (clonales). Estas células hijas se convierten en células plasmáticas o células B de memoria. Las células B de memoria permanecen inactivas en este punto. Un encuentro posterior con el antígeno, causado por una reinfección por la misma bacteria o virus, dará como resultado que se dividan en una nueva población de células plasmáticas. Las células plasmáticas, por otro lado, producen y secretan grandes cantidades, hasta 100 millones de moléculas por hora, de moléculas de anticuerpos. Un anticuerpo, también conocido como inmunoglobulina (Ig), es una proteína que es producida por las células plasmáticas después de la estimulación por un antígeno. Los anticuerpos son los agentes de la inmunidad humoral. Los anticuerpos ocurren en la sangre, en las secreciones gástricas y mucosas, y en la leche materna. Los anticuerpos en estos fluidos corporales pueden unirse a patógenos y marcarlos para su destrucción por los fagocitos antes de que puedan infectar las células.

Figura: Métodos mediante los cuales los anticuerpos inhiben la infección: Los anticuerpos pueden inhibir la infección (a) evitando que el antígeno se una a su diana, (b) marcando un patógeno para su destrucción por macrófagos o neutrófilos, o (c) activando la cascada del complemento.

Anticuerpos

Estos anticuerpos circulan en el torrente sanguíneo y el sistema linfático, uniéndose con el antígeno cada vez que se encuentra. La unión puede combatir la infección de varias maneras. Los anticuerpos pueden unirse a virus o bacterias, lo que interfiere con las interacciones químicas requeridas para que infecten o se unan a otras células. Los anticuerpos pueden crear puentes entre diferentes partículas que contienen sitios antigénicos, aglutinándolos todos juntos e impidiendo su correcto funcionamiento. La neutralización de anticuerpos puede evitar que los patógenos entren e infecten las células hospedadoras. Los patógenos neutralizados recubiertos con anticuerpos pueden ser filtrados por el bazo para ser eliminados en orina o heces. El complejo antígeno-anticuerpo estimula el sistema del complemento descrito anteriormente, destruyendo la célula que porta el antígeno. Los anticuerpos también opsonizan las células patógenas, en donde las marcan para su destrucción por células fagocíticas, tales como macrófagos o neutrófilos. Adicionalmente, los anticuerpos estimulan la inflamación, mientras que su presencia en el moco y en la piel previene el ataque de patógenos.

La producción de anticuerpos por las células plasmáticas en respuesta a un antígeno se denomina inmunidad activa. Esto describe la respuesta activa del sistema inmune del huésped a una infección o a una vacunación. También hay una respuesta inmune pasiva en la que los anticuerpos se introducen en el huésped desde una fuente externa, en lugar de las propias células plasmáticas del individuo. Por ejemplo, los anticuerpos que circulan en el cuerpo de una mujer embarazada se mueven a través de la placenta hacia el feto en desarrollo. El niño se beneficia de la presencia de estos anticuerpos hasta varios meses después del nacimiento. Además, una respuesta inmune pasiva es posible inyectando anticuerpos en un individuo en forma de antiveneno a una toxina mordedura de serpiente o anticuerpos en suero sanguíneo para ayudar a combatir una infección de hepatitis, dando alivio inmediato.