En el transcurso de la evolución se desarrolló un sistema reparador y de defensa plenamente funcional, el primero constituido por células especialmente diseñadas para cumplir tal función (sistema inmunitario celular), el sistema de defensa formado por moléculas especiales (sistema inmunitario humoral). Los mamíferos disponen del sistema inmunitario más desarrollado y complejo; a él pertenecen aproximadamente el 20 % de todas las células y alrededor del 80 % de las moléculas proteicas del organismo.
El organismo humano se compone de tan sólo 22 tipos básicos de moléculas proteicas. Cada una de las numerosas moléculas proteicas (proteínas) pertenece a alguno de estos 22 tipos básicos diferentes, es decir, a una de las llamadas superfamilias de proteínas. Las moléculas proteicas pertenecientes a una misma familia poseen una misma estructura básica idéntica, que luego puede presentar infinitas variaciones por la simple incorporación de otras moléculas. De las 22 superfamilias de proteínas, 18 participan de una u otra forma en el sistema inmunitario. La superfamilia de proteínas más importante es la llamada superfamilia de las inmunoglubinas. Dentro de este tipo básico de moléculas proteicas se incluyen todas las fracciones de anticuerpos (inmunoglobinas) y muchas moléculas situadas en la superficie de las células, que se encargan de la comunicación y el contacto directo entre las células.
El sistema inmunitario no se localiza en un lugar concreto, sino que se encuentra distribuido de forma difusa por todo el organismo. Junto al cerebro, es el único órgano que dispone de una especie de memoria y almacena información. El sistema nervioso y el sistema inmunitario están intercomunicados. Cada sistema comprende y domina el lenguaje del otro, lo que le capacita para reaccionar adecuadamente. El descubrimiento de esta estrecha interconexión tiene una importancia fundamental para el conocimiento de las enfermedades. El sistema inmunitario es capaz de interferir de forma directa en las funciones neuronales; a la inversa, el sistema nervioso también es capaz de influir directamente sobre el sistema inmunitario.
Las células inmunitarias utilizan, además del sistema de vasos sanguíneos, un sistema de transporte propio. Este sistema de vasos linfáticos tiene distribuidos por el organismo, una serie de centros coordinadores (ganglios linfáticos) de las células inmunitarias. Ahí es donde tiene lugar la identificación del antígeno. El sistema de vasos linfáticos y la circulación sanguínea están comunicados
estrechamente a través de la médula ósea. A partir de ahí se liberan y distribuyen por todo el organismo tan pronto como surge la necesidad.
Al margen de los ganglios linfáticos, el bazo y el timo también cumplen una función importante como reservorios de las células inmunitarias. Mientras que el bazo constituye un auténtico depósito de células dentro del sistema linfático, el timo actúa como “escuela” del sistema inmunitario. Las células inmunitarias jóvenes, inmaduras, se desarrollan y convierten aquí en linfocitos T dependientes del timo. Antes de ello no estarían capacitadas para cumplir sus funciones de defensa, reconocer y destruir los cuerpos extraños en el organismo.
Los linfocitos B productores de anticuerpos se desarrollan y producen en otras centrales del sistema inmunitario situadas cerca del intestino. Hasta la fecha se sabe muy poco acerca del “equivalente Bursa” del que toman su nombre estos linfocitos. El término “equivalente Bursa” proviene de la llamada Bursa fabricii de las aves, debido a que fue en las gallinas donde por vez primera se identificó este órgano como el de procedencia de los linfocitos B.
En general puede afirmarse que el espectro de funciones del sistema inmunitario abarca dos ámbitos:
• La defensa inmunitaria mediada por células (sistema inmunitario celular)
- Linfocitos T; dentro de los cuales se distinguen varios tipos, entre ellos los linfocitos que destruyen las células (citotóxicos) y las células asesinas.
- Células asesinas naturales; en un sentido amplio se incluyen dentro de los linfocitos T.
- Monocitos; se convierten también en macrófagos (células devoradoras de gran tamaño).
- Granolucitos; también llamados macrófagos (células devoradoras pequeñas).
• La defensa inmunitaria mediada por moléculas (sistema inmunitario humoral)
- Anticuerpos; producidos por los linfocitos B. - Proteínas del complemento.
2.18 Inmunología
Se denomina así, al estudio del sistema inmunológico del organismo, en sus inicios, era una rama de la medicina que estudiaba la defensa o resistencia frente a las infecciones, pero su campo de estudio se ha ampliado en el curso de las últimas cuatro décadas y actualmente abarca todos los fenómenos y mecanismos que discriminan entre lo propio, es decir, los mecanismos, moléculas, células y tejidos del cuerpo y todo lo que pertenece a ellos, y también lo ajeno, todo lo que procede de fuera del cuerpo, lo que le es extraño. En este último apartado se incluyen los microorganismos infecciosos como los protozoos, hongos, bacterias, microplasmas y virus, los parásitos, las toxinas y venenos de tamaño suficiente y composición apropiada, los tumores y las células neoplásicas, los trasplantes y las células o moléculas transfundidas de animales no idénticos genéticamente.
2.18.1 La defensa inmunitaria
En relación con la “defensa inmunitaria celular específica”, el sistema inmunitario produce células especiales, las llamadas células citotóxicas, destinadas especialmente a la lucha contra un determinado antígeno (p. ej. Toxinas, agentes patógenos, células tumorales).
La función de las células citotóxicas específicas es destruir las células tumorales o células del organismo infectadas por virus. Generalmente, esto se realiza directamente a través del contacto de la célula citotóxica con la “célula extraña”. Además de los linfocitos T citotóxicos específicos, también actúan como células destructoras las células asesinas inespecíficas y los macrófagos. A diferencia de las células inmunitarias específicas, las inespecíficas no están especializadas en un antígeno determinado. Funcionan y deciden de forma prácticamente independiente.
LINFOCITOS T.- Son los portadores de la inmunidad específica mediada por células. Como linfocitos asesinos o linfocitos destructores de células (citotóxicos), reconocen y destruyen las células extrañas. Como células T de memoria, almacenan información sobre el antígeno al primer contacto con éste con objeto de inducir la producción rápida de linfocitos T citotóxicos especialmente capacitados en el caso de que se produjera un nuevo contacto con dicho antígeno. Las llamadas células auxiliares T únicamente intervienen en la producción de anticuerpos por parte de los linfocitos B.
Lamentablemente, este sistema puede fallar. Por causas que todavía no se conocen, algunos linfocitos T no reciben el “adiestramiento adecuado” y atacan a las células sanas del propio organismo. Según todos los indicios, estos linfocitos T constituyen un elemento patógeno importante en diversas enfermedades autoinmunes.
2.18.2 Células de defensa del sistema inmunitario
Todo organismo posee varias superficies que lo delimitan del medio exterior. La piel, y en particular las mucosas del aparato digestivo, proporcionan una superficie de ataque de gran tamaño. Como sea que a través de estas superficies deben poder transportarse diversas sustancias (nutrientes, sales, agua), es lógico que aquí se requiera una forma especial de defensa inmunitaria.
La defensa a cargo de los anticuerpos no es lo suficientemente rápida ni en las mucosas, ni en el tejido conectivo. A este nivel deben existir células inmunocompetentes disponibles para “entrar en acción” de forma inmediata. Un buen ejemplo de ello es el pulmón. Para garantizar un intercambio gaseoso suficiente entre la sangre y el aire de la respiración, se requiere una superficie de contacto lo más extensa posible.
El tejido pulmonar está compuesto de múltiples vesículas pequeñas (alveolos): extendido, ocuparía una superficie enorme. Esta superficie apenas está protegida para que el intercambio gaseoso a través de las membranas pueda realizarse sin obstáculos. Aún así, el pulmón consigue eliminar los numerosos gérmenes que penetran en su interior junto al aire de la respiración. Esta función de defensa la realizan los llamados macrófagos alveolares, que forman una red tupida que cubre toda la superficie del tejido alveolar y que protege al pulmón y al organismo entero frente al medio exterior. Esta barrera defensiva atrapa y analiza los agentes patógenos. Posteriormente, los macrófagos comunican la información obtenida a otros lugares del sistema inmunitario.
Los macrófagos tisulares cumplen funciones similares para el sistema inmunitario en la mucosa oral e intestinal, mucosa vaginal así como en la mucosa ocular. La piel normal dispone de un manto protector de queratina. Más profundamente, en el estrato dérmico se localizan las células de Langhans. Estas representan aproximadamente el 2% de todas las células cutáneas.
Los macrófagos pertenecen a un sistema superior (SFM = sistema fagocítico monocelular, antes llamado SRE o SRH). Todas las células pertenecientes a este sistema cooperan estrechamente y constituyen una unidad funcional. Se encargan también de la eliminación y desintoxicación, tanto de las partículas de humo en el pulmón, como de los desechos celulares (detrirus), antígenos fijados por anticuerpos (inmunocomplejos) y células viejas o deterioradas del propio organismo. No es de extrañarse que en el hígado, el principal órgano de desintoxicación, se encuentre a representantes de la familia de los macrófagos; las llamadas células estrelladas de Kupffer.
Los macrófagos circulantes pueden moverse libremente por los tejidos. Engloban al material extraño y lo destruyen o fagocitan (fagositosis). De forma similar a las células asesinas, los macrófagos son capaces de identificar y destruir células cancerosas o células infectadas por virus. Filogenéticamente, los fagocitos circulantes son el sistema de defensa más antiguo creado por la naturaleza para
proteger a los organismos pluricelulares. Encontramos precursores primitivos de los macrófagos, por ejemplo, en los hongos.
Durante mucho tiempo apenas se prestó atención a esta parte de la defensa. Ha sido sólo desde hace unos pocos años que ha comenzado a reconocerse la importancia primordial de los macrófagos; estos captan las sustancias extrañas (antígenos) y las muestran (presentan) a otras células inmunitarias. Es entonces cuando se decide que mecanismo de defensa (celular o humoral) conviene activar.
2.18.3 Células asesinas naturales
Dentro de las células inespecíficas destructoras de células (citotóxicas) se incluyen las denominadas células asesinas naturales (células AN). Estas no son descendientes directos ni de los linfocitos, ni de los macrófagos. En la identificación de una célula diana que debe de ser destruida; no utiliza el patrón de reconocimiento de superficie específico habitual entre las células, sino que realizan una selección propia. Por este motivo, sus posibilidades de detectar células anómalas (células defectuosas o infectadas por virus) son mucho mayores.
Además de las poblaciones celulares mencionadas, también los granulocitos desempeñan un papel importante como células inmunitarias inespecíficas. Estos son atraídos hacia el foco de inflamación por sustancias mediadoras o componentes bacterianos. Estas células fagocíticas participan en gran medida en la “desintoxicación” de los tejidos, en la eliminación de sustancias extrañas. Casi todos los animales son capaces de organizar una respuesta defensiva contra sustancias ajenas; esto es lo que se llama respuesta inmunitaria. El estudio del desarrollo natural de los mecanismos que intervienen en la respuesta inmunitaria es el objeto principal de la inmunología y la investigación inmunológica. Las respuestas inmunitarias se clasifican en innatas (las que ocurren sin exposición previa a la sustancia, el organismo o el tejido ajenos) y adquiridas (las que requieren exposición previa al material ajeno).