Conceptos Fundamentales en Microbiología e Inmunología
Definiciones Clave
Para comprender los mecanismos de defensa del organismo y la interacción con agentes externos, es fundamental definir algunos términos esenciales:
Infección
El término infección implica una acción competitiva entre dos seres vivos: un huésped y un parásito. Si el parásito logra establecerse y multiplicarse con éxito, el resultado es la enfermedad. En esencia, la infección es un tipo de parasitismo.
Virulencia
La virulencia se define como el grado de patogenicidad de un microorganismo y es una característica cuantificable. La patogenicidad, por su parte, se refiere a la capacidad que tienen los microorganismos para penetrar en el huésped y producirle cambios anatómicos y fisiológicos, manifestándose como una enfermedad.
Toxina
Una toxina es una sustancia de naturaleza proteica que es responsable de la especificidad funcional de ciertas bacterias. Estas sustancias se caracterizan por su capacidad de causar daño en el huésped, siendo, de hecho, las verdaderas responsables de las enfermedades bacterianas.
Microorganismos Patógenos y Vías de Contagio
A continuación, se presenta un ejemplo visual de microorganismos patógenos, su tipo, la enfermedad que producen y su vía de contagio:
Hipersensibilidad y Autoinmunidad: Respuestas Inmunes Alteradas
El sistema inmunitario, aunque vital para la defensa, puede en ocasiones reaccionar de forma inadecuada o exagerada, dando lugar a fenómenos como la hipersensibilidad y la autoinmunidad.
Hipersensibilidad y Reacciones Alérgicas
La hipersensibilidad es una respuesta inadecuada o exagerada del sistema inmunitario. Los individuos que la presentan se denominan hipersensibles. Es crucial entender que las reacciones de hipersensibilidad son manifestaciones de respuestas inmunitarias que, ya sea frente a patógenos o a sustancias inofensivas, cursan de forma inapropiada y provocan fenómenos inflamatorios y lesiones en los tejidos. Existen dos tipos principales de hipersensibilidad: inmediata y retardada.
La reacción alérgica se considera actualmente sinónimo de hipersensibilidad inmediata. Se caracteriza por ser una respuesta inmunitaria exagerada frente a antígenos ambientales que, para la mayoría de los individuos, son inocuos (por ejemplo, polen, ácaros, caspa animal). Las sustancias que causan la alergia se denominan alérgenos, y pueden ser de origen natural o productos de síntesis que provocan daño a los tejidos a través de la respuesta inflamatoria que desencadenan.
Autoinmunidad y Enfermedades Autoinmunes
La autoinmunidad es un tipo de inmunidad adquirida que se dirige contra los propios tejidos del organismo. Surge como consecuencia del fracaso de la tolerancia que los linfocitos y los anticuerpos deberían tener hacia los componentes propios. La diversidad del sistema inmunitario es extraordinaria, y dado que el conjunto de especificidades expresadas por las células T y B se genera al azar, incluye muchas que son específicas contra los componentes propios. Cuando los mecanismos para distinguir entre lo propio y lo ajeno fallan, se producen fenómenos de autorreconocimiento.
La autoinmunidad da origen a numerosas enfermedades autoinmunes, en las que se generan abundantes anticuerpos y células autorreactivas. Estas enfermedades presentan características clínicas muy diversas y se clasifican en dos grandes grupos:
- Enfermedades órgano-específicas: La respuesta inmunitaria se dirige específicamente contra antígenos localizados en determinados órganos, como el tiroides, las glándulas suprarrenales, el estómago o el páncreas, entre otros.
- Enfermedades no órgano-específicas: Los autoanticuerpos y las lesiones no son específicos de un antígeno localizado en un órgano concreto, aunque pueden afectar de modo más intenso a determinados órganos.
Mecanismos de la Respuesta Inmune
La Reacción Antígeno-Anticuerpo
La respuesta inmune humoral se refiere al proceso de fabricación de anticuerpos en respuesta a la presencia de antígenos que penetran en la circulación sanguínea del organismo. La detección de antígenos desencadena la producción y liberación de anticuerpos en la sangre y otros líquidos tisulares por parte de los linfocitos.
Los anticuerpos son altamente específicos, diseñados para unirse a sus respectivos antígenos mediante un proceso denominado reacción antígeno-anticuerpo. Durante esta unión, los antígenos son neutralizados o destruidos. En este proceso, los anticuerpos pueden interactuar con otras sustancias químicas, conocidas colectivamente como el complejo del complemento. Estas son precursores enzimáticos inactivos que se activan al combinarse el anticuerpo con el antígeno, y una vez activados, estos enzimas atacan a los antígenos.
Existen diferentes tipos de reacción antígeno-anticuerpo, cada una con un mecanismo específico:
Reacción de Precipitación
Ocurre cuando la molécula de antígeno es soluble en el plasma. El complejo antígeno-anticuerpo formado es insoluble, lo que provoca su precipitación.
Reacción de Aglutinación
Se produce cuando los antígenos son células o moléculas presentes en la superficie celular. Se forma un agregado de células (aglutinado) donde las moléculas del anticuerpo actúan como nexo de unión entre ellas.
Reacción de Neutralización
Se efectúa principalmente con los virus y consiste en una disminución de la capacidad infectiva del virus cuando los anticuerpos se unen a los determinantes antigénicos de la cápside viral.
Reacción de Opsonización
Los anticuerpos denominados opsoninas se unen a las células infectadas o a los patógenos, haciéndolos más “apetecibles” y facilitando su reconocimiento y eliminación por parte de las células fagocitarias.
El Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH)
En la membrana plasmática de las células existen un conjunto de proteínas únicas e individuales que sirven para identificar a un individuo, de manera similar a una huella dactilar. Este conjunto de proteínas está codificado por el Complejo Mayor de Histocompatibilidad (CMH), que es tanto polimórfico (muchas formas alélicas diferentes entre individuos de una especie) como poligénico (formado por al menos 20 genes distintos).
Dado su carácter genético, el CMH se utiliza, entre otras aplicaciones, para determinar el parentesco familiar y es crucial en procesos como los trasplantes de órganos.
Linfocitos T y Linfocitos B: Pilares de la Inmunidad Adaptativa
Los dos tipos principales de células sanguíneas que reconocen antígenos y son fundamentales en la respuesta inmune adaptativa son los linfocitos B y los linfocitos T.
Linfocitos T y la Inmunidad Celular
La respuesta inmune celular está mediada por células que se unen específicamente a los antígenos, y en ella están implicados principalmente los linfocitos T. Estas células blancas poseen moléculas receptoras en sus membranas que les permiten reconocer los antígenos. Una vez activadas por este reconocimiento, las células T se dividen y segregan linfocinas, que son productos químicos que movilizan otros componentes del sistema inmunológico.
Linfocitos B y la Inmunidad Humoral
En la respuesta inmune humoral están implicados los linfocitos B. Al reconocer un antígeno, los linfocitos B se activan. Una vez activadas, estas células B se dividen y se diferencian en células plasmáticas, que son las encargadas de segregar los anticuerpos. Al unirse a los antígenos que encuentran, los anticuerpos pueden neutralizarlos o precipitar su destrucción, ya sea con la ayuda de las enzimas del complemento o por la acción de otras células inmunes, como las células asesinas naturales.
Es importante destacar que algunas células T y B se transforman en células de memoria. Estas células persisten en la circulación y permiten que el sistema inmunológico responda de manera más rápida y eficaz si el mismo antígeno se presenta de nuevo en el futuro, proporcionando una inmunidad duradera.