Figura11.4.1: Patrones moleculares asociados a patógenos que se unen a receptores de reconocimiento de patrones en células de defensa. Las moléculas de glicoproteínas conocidas como receptores de reconocimiento de patrones se encuentran en la superficie de una variedad de células de defensa corporal. Se les llama así porque reconocen y se unen a patrones moleculares asociados a patógenos, componentes moleculares asociados con microorganismos pero no encontrados como parte de células eucariotas. Estos incluyen moléculas bacterianas tales como peptidoglicano, ácidos teicoicos, lipopolisacáridos, mananos, flagelina, pilina y ADN bacteriano. También hay moléculas de reconocimiento de patrones para ARN bicatenario viral (ARNds) y componentes de paredes celulares fúngicas como ácidos lipoteicoicos, glicolípidos, mananos y zimosano. Muchos de estos receptores de reconocimiento de patrones se conocen como receptores tipo Toll.
La mayoría de las células de defensa corporal tienen receptores de reconocimiento de patrones o PRR para estos PAMP comunes que permiten una respuesta inmediata contra el microorganismo invasor. Los patrones moleculares asociados a patógenos también pueden ser reconocidos por una serie de receptores solubles de reconocimiento de patrones en la sangre que funcionan como opsoninas e inician las vías del complemento. En total, se cree que el sistema inmune innato reconoce aproximadamente 10 3 de estos patrones moleculares microbianos.
La inmunidad innata inducida temprana comienza de 4 a 96 horas después de la exposición a un agente infeccioso e implica el reclutamiento de células de defensa como resultado de patrones moleculares asociados a patógenos o PAMPS que se unen a receptores de reconocimiento de patrones o PRR. Los patrones moleculares asociados a patógenos o PAMP son moléculas compartidas por grupos de microbios relacionados que son esenciales para la supervivencia de esos organismos y no se encuentran asociados con células de mamíferos.
La inmunidad innata inducida temprana comienza de 4 a 96 horas después de la exposición a un agente infeccioso e implica el reclutamiento de células de defensa como resultado de patrones moleculares asociados a patógenos o PAMPS que se unen a receptores de reconocimiento de patrones o PRR y patrones moleculares asociados al peligro o DAMP que se unen a peligro- receptores de reconocimiento o DRR. Los receptores de reconocimiento de patrones endocíticos se encuentran en la superficie de los fagocitos y promueven la unión de microorganismos a los fagocitos.
Las citocinas son proteínas solubles de bajo peso molecular que se producen en respuesta a un antígeno y funcionan como mensajeros químicos para regular los sistemas inmunes innatos y adaptativos. Las citocinas son pleiotrópicas, lo que significa que una citocina particular puede actuar sobre varios tipos diferentes de células en lugar de un solo tipo de célula. Las citocinas son redundantes, lo que significa que varias citocinas diferentes son capaces de llevar a cabo la misma función.
Los fagocitos en reposo son activados por mediadores inflamatorios y producen receptores superficiales que aumentan su capacidad de adherirse a la superficie interna de las paredes capilares permitiéndoles exprimirse fuera del capilar y entrar en el tejido, un proceso llamado diapedesis. La activación también permite que los fagocitos produzcan receptores de reconocimiento de patrones endocíticos que reconocen y se unen a PAMP microbianos para unir el microbio al fagocito, así como para exhibir un aumento metabólico y microbicida
Las células asesinas naturales (NK) son capaces de reconocer las células infectadas, las células cancerosas y las células estresadas y matarlas. Además, producen una variedad de citocinas, incluyendo citocinas proinflamatorias, quimiocinas, factores estimulantes de colonias y otras citocinas que funcionan como reguladores de las defensas corporales. Cuando las células del cuerpo están bajo estrés, se están convirtiendo en tumores o se infectan, se producen diversas moléculas inducidas por estrés y se ponen en la superficie de esa célula.
La respuesta inflamatoria es un intento por parte del cuerpo de restaurar y mantener la homeostasis después de una lesión y es una parte integral de la defensa corporal. La mayoría de los elementos de defensa corporal se localizan en la sangre y la inflamación es el medio por el cual las células de defensa corporal y los químicos de defensa dejan la sangre y entran en el tejido alrededor del sitio lesionado o infectado. La inflamación es esencialmente beneficiosa, sin embargo, la inflamación excesiva o prolongada puede causar daño.
El hierro es necesario como cofactor para ciertas enzimas tanto en bacterias como en humanos. Tanto las bacterias como las células humanas producen quelantes de hierro que atrapan el hierro libre de su entorno y lo transportan a la célula. Durante la infección, el cuerpo realiza un ajuste metabólico considerable para hacer que el hierro no esté disponible para los microorganismos. La falta de hierro puede inhibir el crecimiento de muchas bacterias.
Los macrófagos activados y otros leucocitos liberan citocinas inflamatorias como TNF-alfa, IL-1 e IL-6 cuando sus receptores de reconocimiento de patrones (PRR) se unen a patrones moleculares asociados a patógenos o PAMP. Estas citocinas estimulan el hipotálamo anterior del cerebro, la parte del cerebro que regula la temperatura corporal, para producir prostaglandina E2, lo que lleva a un aumento de la producción de calor corporal y a un aumento de la vasoconstricción.
La respuesta de fase aguda es una defensa corporal innata observada durante enfermedades agudas e implica el aumento de la producción de ciertas proteínas sanguíneas denominadas proteínas de fase aguda. Las citocinas inflamatorias producidas durante la inmunidad innata viajan a través de la sangre y estimulan a los hepatocitos en el hígado para sintetizar y secretar proteínas de fase aguda. Dos importantes proteínas de fase aguda son la proteína C reactiva y la proteína de unión a manosa, ambas funcionando como receptores solubles de reconocimiento de patrones.
La mayoría de los linfocitos T y linfocitos B en el cuerpo están involucrados en las respuestas inmunitarias adaptativas donde receptores específicos en linfocitos T (receptores de células T o TCR) y linfocitos B (receptores de células B o BCR) reconocen antígenos específicos de microbios específicos. Los linfocitos T intraepiteliales y las células B-1, sin embargo, son subpoblaciones de linfocitos T y linfocitos B que poseen una diversidad más limitada de receptores y están diseñados para reconocer directamente los microbios más comunes.
