Inmunidad Innata: La Primera Línea de Defensa

La inmunidad innata constituye la primera línea de defensa del organismo contra las infecciones. Se caracteriza por utilizar mecanismos preexistentes, es decir, que están activos incluso antes del primer contacto con un antígeno, lo que permite una activación inmediata. Filogenéticamente, es el mecanismo de defensa más antiguo, lo que sugiere una larga historia de coevolución entre los patógenos y el sistema inmunitario.

Funciones Fundamentales de la Inmunidad Innata

La inmunidad innata desempeña dos roles cruciales en la protección del huésped:

1. Control Inicial de la Infección

   Constituye la primera respuesta frente a los microbios, con el objetivo de impedir, controlar o eliminar la infección. La importancia de esta función queda demostrada en situaciones donde está comprometida; por ejemplo, la supresión o inhibición de esta respuesta aumenta drásticamente la vulnerabilidad a las infecciones, como se observa en pacientes con quemaduras graves. Si no logra eliminar al invasor por completo, su función es contenerlo hasta que se active la respuesta inmunitaria adaptativa. La activación de esta última requiere tiempo, y la respuesta innata proporciona ese lapso crucial, además de influir directamente en su activación.

2. Estimulación y Modulación de la Inmunidad Adaptativa

   La inmunidad innata advierte al sistema inmunitario adaptativo sobre la presencia de un patógeno y su naturaleza. Esto se logra a través de células especializadas, como las células dendríticas, que actúan como células presentadoras de antígenos (APC). Los componentes de la respuesta innata actúan de manera diferencial frente a distintos tipos de patógenos, lo que modula la naturaleza de la respuesta adaptativa que se desencadena, optimizando así su eficacia.

Componentes Principales

Los componentes de la inmunidad innata se pueden clasificar en:

• Componentes siempre activos: Las barreras físicas, químicas y biológicas que impiden la entrada de patógenos.
• Componentes inducibles: Células y proteínas que se activan tras el reconocimiento del patógeno, como los fagocitos (macrófagos, neutrófilos) y el sistema del complemento.

Características del Reconocimiento en la Inmunidad Innata

Aunque a menudo se describe como “no específica”, la inmunidad innata posee un grado de especificidad notable, aunque diferente al de la inmunidad adaptativa. Sus características de reconocimiento son las siguientes:

1. Reconocimiento de Patrones Moleculares Asociados a Patógenos (PAMP)

Los componentes de la respuesta inmunitaria innata reconocen estructuras moleculares características de grandes grupos de microbios que están ausentes en las células de mamíferos. Estas estructuras se denominan Patrones Moleculares Asociados a Patógenos (PAMP). Son moléculas conservadas evolutivamente en los microorganismos.

Ejemplos de PAMP:

• ARN de doble cadena (ARNdc), presente en muchos virus.
• Proteínas que comienzan con N-formilmetionina, características de las bacterias.
• Lípidos e hidratos de carbono complejos, como el lipopolisacárido (LPS) en bacterias Gram negativas y los ácidos teicoicos en bacterias Gram positivas.
• Oligosacáridos ricos en manosa.

Esta especificidad hacia estructuras microbianas permite al sistema inmunitario innato distinguir eficazmente “lo propio” de “lo ajeno”. A diferencia del sistema adaptativo, que se basa en la eliminación de linfocitos autorreactivos, el sistema innato no reacciona contra las estructuras de un tejido sano. Por ello, no se consideran enfermedades autoinmunes puramente mediadas por la inmunidad innata, aunque esta participa activamente en patologías inflamatorias crónicas como la enfermedad de Crohn.

2. Reconocimiento de Estructuras Esenciales para el Patógeno

A lo largo de la evolución, el sistema inmunitario innato ha aprendido a reconocer moléculas que son esenciales para la supervivencia o replicación del patógeno. De este modo, el microorganismo no puede evadir el reconocimiento eliminando estas estructuras diana sin comprometer su propia viabilidad. Un ejemplo claro es el ARN de doble cadena, fundamental para la replicación de muchos virus.

3. Receptores para el Reconocimiento de Patrones (PRR)

Las moléculas que reconocen los PAMP se denominan Receptores para el Reconocimiento de Patrones (PRR). Se clasifican en:

• Receptores asociados a membrana: Se encuentran en la superficie o en compartimentos intracelulares de las células inmunitarias. Su activación transmite señales que desencadenan funciones antimicrobianas y proinflamatorias.
• Proteínas solubles: Se encuentran en la sangre y otros fluidos extracelulares. Favorecen la eliminación de microbios y pueden activar respuestas inflamatorias al unirse a receptores de membrana.

4. Receptores Codificados en la Línea Germinal

A diferencia de los receptores de la inmunidad adaptativa (TCR y BCR), que se generan por recombinación somática, los PRR están codificados directamente en la línea germinal. Esto significa que el repertorio de especificidades es limitado (aproximadamente 10³ patrones) y es idéntico en todos los individuos de una especie. Sin embargo, este repertorio es suficiente para identificar grupos enteros de patógenos, como la mayoría de las bacterias o familias de virus como los herpesvirus.

5. Reconocimiento de Señales de Peligro Endógenas (DAMP)

Además de los PAMP, la inmunidad innata también reconoce moléculas liberadas por células propias dañadas o estresadas, conocidas como Patrones Moleculares Asociados a Daño (DAMP). Esto permite iniciar una respuesta inflamatoria para eliminar células muertas y reparar el tejido. Ejemplos de DAMP incluyen:

• Marcadores de estrés celular.
• Fosfolípidos de membrana alterados.
• Proteínas de choque térmico (HSP).

Barreras Contra la Infección

Las barreras físicas, químicas y biológicas constituyen la primera línea de defensa, impidiendo físicamente el acceso de los patógenos al interior del organismo.

1. Barreras Físicas

Son estructuras mecánicas que protegen al organismo de los invasores.

1.1. Piel

Es el órgano defensivo más extenso y externo del cuerpo. Su eficacia se basa en:

• Estrato córneo: La capa más externa, compuesta por células escamosas queratinizadas y muertas, fuertemente empaquetadas, que forman una barrera casi hermética.
• Ambiente inhóspito: La piel es un entorno seco que dificulta el crecimiento de muchos microorganismos.
• Renovación constante: La división continua de los queratinocitos y el desprendimiento de la capa epidérmica superficial ayudan a eliminar los microbios adheridos.

1.2. Membranas Mucosas

El epitelio de las membranas mucosas recubre todas las cavidades del cuerpo en contacto con el exterior (tracto respiratorio, gastrointestinal, genitourinario). Contiene células caliciformes, especializadas en la secreción de moco, una sustancia viscosa que atrapa a los patógenos y facilita su eliminación. En el aparato gastrointestinal, el moco también protege a las células epiteliales de las enzimas digestivas.

1.3. Aparato Respiratorio

Posee mecanismos especializados para eliminar partículas inhaladas:

• Turbulencia y filtración: Los vellos de las fosas nasales retienen partículas de más de 10 µm.
• Aclaramiento mucociliar: Los cilios del epitelio respiratorio baten de forma coordinada para mover el moco (con los microbios atrapados) hacia el exterior, donde es expulsado mediante la tos o el estornudo.

El consumo de alcohol y tabaco altera el batido rítmico de los cilios, incrementando el riesgo de infecciones. Se ha observado que los hijos de padres fumadores presentan un 30% más de infecciones respiratorias.

Caso Clínico: Fibrosis Quística

Es una enfermedad genética (autosómica recesiva) en la que un gen alterado interfiere en la permeabilidad al ion cloruro (Cl⁻). Esto provoca que las secreciones, incluido el moco, sean anormalmente espesas y viscosas, obstruyendo los conductos respiratorios y dando lugar a infecciones recurrentes, comúnmente por Pseudomonas aeruginosa.

1.4. Vías Urinarias

El flujo de orina impide el ascenso de microorganismos hacia la vejiga y los riñones. La micción periódica ejerce una presión de líquido hacia el exterior que limpia la uretra. El uso de sondas urinarias interrumpe esta barrera mecánica, facilitando la entrada de microorganismos y siendo responsable del 20-30% de las infecciones nosocomiales.

2. Barreras Químicas y Ambientales

Factores químicos que inhiben el crecimiento microbiano.

2.1. pH Ácido

• Piel: Las glándulas sebáceas y sudoríparas le confieren un pH ligeramente ácido (aprox. 5.5). Una secreción excesiva de sebo (ej. en el acné) puede alterar este pH, favoreciendo el crecimiento bacteriano.
• Estómago: Su ambiente extremadamente ácido (pH 1-3) destruye la mayoría de los microorganismos ingeridos.
• Vagina: Mantiene un ambiente ácido (pH 4.4-4.6) gracias a la producción de ácido láctico por bacterias comensales del género Lactobacillus.

2.2. Sustancias Microbicidas Secretadas

Diversos tejidos producen moléculas con actividad antimicrobiana directa.

• Piel: Secreta péptidos antimicrobianos como α-defensinas, β-defensinas y catelicidinas, que dañan las membranas microbianas y atraen células inmunitarias. También secreta enzimas como la lisozima (degrada la pared bacteriana) y RNasas/DNasas (degradan ácidos nucleicos).
• Vías respiratorias: El epitelio secreta β-defensinas que hacen a los microbios más susceptibles a la fagocitosis.
• Aparato gastrointestinal: Además del pH ácido, las células epiteliales secretan α-defensinas (criptidinas). La saliva y otras secreciones contienen enzimas como la lisozima.
• Secreciones lacrimales: Contienen lisozima para proteger la superficie ocular. La lisozima también puede actuar como opsonina, facilitando la fagocitosis.

3. Barreras Biológicas: Microbiota Comensal

El cuerpo humano alberga una vasta comunidad de microorganismos (microbiota) en simbiosis, principalmente en la piel y el tracto gastrointestinal. Estos microbios comensales inhiben la colonización y propagación de microorganismos patógenos mediante varios mecanismos:

• Competición por nutrientes y espacio.
• Producción de sustancias antimicrobianas.
• Modulación del sistema inmunitario local.

Generalmente, los comensales no son patógenos, pero pueden convertirse en oportunistas si el equilibrio se rompe. Un ejemplo clásico es la infección por Clostridium difficile, que puede causar colitis pseudomembranosa tras un tratamiento antibiótico que elimina a las bacterias comensales protectoras del intestino.