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Inmunología: Respuesta Innata

Inmunología

  • Definición: Ciencia que estudia la respuesta inmunitaria del cuerpo, actuando como un escudo protector.
  • Tipos de Respuesta Inmunitaria: Ambos funcionan y se articulan gracias al sistema inmunitario.
    • Innata: Presente desde el nacimiento, es inespecífica.
    • Adquirida: Es específica.
  • Similitud: La inmunología es igual en animales y en personas.
  • Propósito del Estudio: Se estudia el funcionamiento de la respuesta normal, de las enfermedades que se desarrollan en caso de alteración, de cómo se puede usar para diagnosticar enfermedades y para prevenirlas.

Mecanismos de Protección de la Respuesta Innata

A. Mecanismos Físicos
  • Barreras Físicas y Mecánicas (Mecanismos de Acción Mecánica):
    • Piel:
      • Su gran superficie actúa como barrera.
      • Epitelio plano estratificado queratinizado, con proteína queratina (impermeable).
      • Es un gran escudo; el problema es cuando esta barrera se quiebra (herida, quemadura, etc.), al quebrarse se vuelve más franqueable, lo que puede producir enfermedad si entran patógenos.
    • Mucosas:
      • Mucosa Ocular: Párpados más lágrimas funcionan para eliminar objetos extraños al exterior.
      • Nasofaringe:
        • Disposición tortuosa: dificulta que lo que entra siga su curso por el aparato respiratorio.
        • Moco: Atrapa los agentes suspendidos en el aire para poder expulsarlos al exterior mediante tos o estornudo.
      • Bronquios: Moco (producido por las células caliciformes) y vellosidades del epitelio respiratorio (cilios) trabajan para batir microorganismos hacia la nasofaringe y de ahí al exterior.
      • Mucosa Digestiva (Aparato Digestivo):
        • Boca: Saliva (similar al moco en el respiratorio) permite que los agentes sean deglutidos o expulsados al exterior.
        • Estómago: Vómito como mecanismo de expulsión.
        • Intestino: Peristaltismo intestinal y defecación para el arrastre y expulsión de microorganismos.
      • Aparato Urinario: Al orinar se expulsan posibles microorganismos al exterior.
      • Aparato Genital:
        • Macho: Eyaculación, arrastrando microorganismos.
        • Hembra: Flujo cervical, arrastrando microorganismos.
  • Microbiota (Microorganismos Residentes):
    • Son microorganismos que no producen enfermedad y nos ayudan a combatirlas (por competencia de lugar y alimento con los patógenos).
    • Localización: En la piel, boca, cavidad nasal, en el intestino (sobre todo el delgado), genital femenino (vagina).
    • Ejemplos:
      • Staphylococcus epidermidis (en la piel).
      • Streptococcus salivarius (en la saliva).
      • Lactobacillus acidophilus (en el intestino delgado, presente en yogures).
      • Escherichia coli (produce enfermedades, pero no todos los tipos; hay algunos beneficiosos en el intestino delgado).
B. Mecanismos Químicos
  • Enzimas y Sustancias Químicas en los Fluidos Corporales:
    • Glándulas sebáceas (sebo).
    • Propionibacterium acnes (microbiota): produce lipasa que genera ácido y causa una bajada de pH.
    • Lactoferrina y lisozima (saliva): la lactoferrina roba el hierro a los microorganismos.
    • pH gástrico.
    • Enzimas pancreáticas.
    • Enzimas intestinales: producidas por células de Paneth.
    • Bilis.
    • pH de la orina: ligeramente ácido, elimina determinados microorganismos.
    • Ácido láctico (genital de las hembras): baja el pH, elimina algunos microorganismos.
    • El eyaculado lleva sustancias que inhiben microorganismos, como el ext{Zn} que los destruye (sobre todo bacterias).
    • Lactoferrina y lisozima (lágrimas).
    • Lactoferrina y lisozima (moco).
  • Péptidos Antimicrobianos:
    • Bacteriocinas: sintetizadas por las bacterias de la microbiota para inhibir a los patógenos.
    • Defensinas: presentes en todo el cuerpo, inactivan bacterias, hongos y virus.
  • Proteínas Plasmáticas:
    • Proteínas de fase aguda: proteína C reactiva, lectinas de unión a manosa.
    • Proteínas del sistema del complemento.
    • Citocinas (señales de comunicación intercelulares).
  • Mediadores de la Inflamación:
    • Muchos de los anteriores mecanismos químicos pueden actuar como mediadores.
    • Síntomas clásicos: dolor, tumor (abultamiento), calor, rubor.
    • Pirógenos: causan el aumento de temperatura (hipertermia).
C. Mecanismos Celulares
  • Integrados por células, principalmente leucocitos (glóbulos blancos).
  • Tipos de Leucocitos: Granulocitos y Agranulocitos.
  • Fagocitosis: Proceso realizado por estas células de la serie blanca:
    • Neutrófilos
    • Monocitos
    • Células dendríticas
    • Eosinófilos (estos últimos en menor medida).

II. Fagocitosis

Proceso mediante el cual las células de la serie blanca ingieren y destruyen partículas o microorganismos extraños.

  • Células Principales: Neutrófilos, monocitos (que se transforman en macrófagos y células dendríticas en los tejidos).
D. Extravasación
  • Definición: Migración transendotelial de leucocitos para acercarse a los agentes extraños fuera del vaso sanguíneo.
  • Proceso: Salen los neutrófilos y monocitos ante la presencia de un agente extraño.
    • Las selectinas e integrinas de los glóbulos blancos se unen respectivamente a las mucinas e ICAMs del endotelio de los capilares.
    • Al unirse los receptores, se frena el giro de los glóbulos blancos en la sangre y se paran.
    • Se produce la extravasación de los glóbulos blancos por migración transendotelial.
    • Los neutrófilos pasan más fácilmente al ser más pequeños que los monocitos.
    • En los tejidos, los monocitos pasan a llamarse macrófagos.
E. Quimiotaxis
  • Definición: Aproximación de los macrófagos y neutrófilos al agente extraño para luchar contra él, mediante moléculas quimiotácticas.
  • Moléculas que Participan en la Quimiotaxis:
    • Proteínas del complemento ( ext{C3a}, ext{C5a}, ext{C5b67}).
    • Quimioquinas (no todas).
    • Leucotrieno ext{B4}, entre otras.
F. Adherencia (Opsonización)
  • Primer Mecanismo (Opsonización):
    • Mediante moléculas intermedias llamadas opsoninas ( ext{C3b}, ext{IgG}, ext{IgM}).
    • El agente extraño es rodeado por estas opsoninas, lo que le confiere una carga positiva y favorece el acercamiento de los macrófagos.
  • Segundo Mecanismo (Reconocimiento Directo):
    • Dependiente de PRRs (Receptores de Reconocimiento de Patrones), siendo los más importantes los TLRs (Receptores de Tipo Toll).
    • Los PRRs se unen a PAMPs (Patrones Moleculares Asociados a Patógenos) presentes en los microorganismos, con gran fuerza.
    • Ejemplos Específicos de TLRs y sus PAMPs:
      • TLR-2 (externo): se une al peptidoglucano.
      • TLR-3 y TLR-13 (internos): se unen al ARN o ADN víricos.
      • Lipopéptidos: TLR-1
      • LPS (Lipopolisacárido): TLR-4
      • Flagelina: TLR-5
      • Hongos: TLR-10
      • Algunos protozoos: TLR-11
      • ARN o ADN víricos: TLRs 3, 7, 9 y 13
G. Ingestión
  • La célula fagocitaria emite pseudópodos que unen la membrana citoplasmática.
  • Este proceso produce una vacuola en cuyo interior queda el microorganismo, formando el fagosoma.
H. Digestión
  • Ocurre mediante dos mecanismos simultáneos.
  • 1. Enzimas Lisosomales (Primer Mecanismo):
    • Los fagosomas experimentan una bajada del pH a 4-5.
    • Se unen a un lisosoma, formando un fagolisosoma.
    • En el lisosoma se encuentran enzimas como:
      • Lisozima: rompe el peptidoglucano.
      • Defensinas: rompen envolturas (de bacterias, hongos, virus).
  • 2. Estallido Respiratorio (Segundo Mecanismo, Outbreak):
    • Implica una gran subida del ext{O}_2 (oxígeno), cuyos productos degradan más eficientemente los patógenos.
    • Ruta Vertical (presente en neutrófilos como en macrófagos):
      • Crea aniones superóxido ( ext{O}_2^-).
      • Sobre los aniones superóxido actúa una enzima, la superóxido dismutasa, que los une con agua para crear peróxido de hidrógeno ( ext{H}2 ext{O}2).
      • El peróxido de hidrógeno, combinándose con aniones cloro (cloruros, ext{Cl}^-) y por acción de la mieloperoxidasa, forma hipocloruros ( ext{OCl}^-), que son potentes agentes antimicrobianos.
    • Ruta Horizontal (solo en macrófagos):
      • Los aniones superóxido se unen a moléculas de óxido nítrico ( ext{NO}).
      • Forman un anión de dióxido de nitrógeno ( ext{NO}_2^-) y peroxinitrito ( ext{OONO}^-), ambos con actividad microbicida.
I. Exocitosis
  • Proceso: El lisosoma se funde con la membrana plasmática para liberar los agentes extraños (restos degradados) al exterior.
  • Función de "Limpieza": La zona es "limpiada" por acción de los macrófagos o células dendríticas.
  • Vínculo con la Inmunidad Específica (Células "Basurero"):
    • Los macrófagos y las células dendríticas, al liberar los restos, también pueden entrar en relación con las células de la reacción inmunitaria específica.
    • Este proceso implica la presentación de antígenos para iniciar la respuesta adaptativa.

III. Tipos de Inmunidad Innata o Natural

1. De Especie
  • Aquella que se refiere a todos los individuos de la misma especie.
  • Ejemplos: Moquillo (afecta principalmente a los perros); los cerdos tendrían inmunidad natural de especie a esta enfermedad.
2. Individual
  • Referida a las variaciones en la inmunidad innata entre individuos de la misma especie debido a ciertos condicionantes.
  • Condicionantes:
    • Edad: Las defensas están en plenitud en la "segunda edad" (adultez joven); los extremos de edad (muy jóvenes y muy viejos) suelen tener defensas más debilitadas.
    • Sexo: Debido a las hormonas, las hembras suelen tener, con carácter general, mejores defensas que los machos.
    • Estado Nutricional: Un animal mal alimentado tendrá una respuesta inmunitaria innata debilitada.
    • Estrés: Grandes niveles de estrés hacen a los animales más susceptibles de contraer enfermedades.
    • Raza: Algunas razas pueden tener diferencias en la resistencia a enfermedades.
      • Ejemplo: En conejos, la mixomatosis afecta de diferente manera; algunas razas tienen gran resistencia, mientras que la raza de laboratorio (Blanco Nueva Zelanda) es muy sensible a la enfermedad.