Antígenos, Anticuerpos y la Respuesta Inmune

Antígenos

Son moléculas extrañas que se unen a los anticuerpos por los epítopos.

Clasificación según su estructura:

• Particulares: Moléculas que forman parte de una estructura biológica.
• Solubles: Moléculas antigénicas libres, como proteínas.
• Haptenas: Moléculas incompletas.

Clasificación según su origen:

• Xenoantígenos: Provenientes de individuos de especies diferentes, como virus o bacterias.
• Isoantígenos: Provenientes de individuos de la misma especie.
• Autoantígenos: Moléculas del propio organismo que actúan como un antígeno.

Anticuerpos

Glucoproteínas presentes en el suero, los fluidos tisulares y la superficie de algunas células que neutralizan a los antígenos.

Estructura:

Tienen forma de Y con zonas idénticas de unión con el antígeno, son bivalentes. Su parte proteica está formada por dos cadenas ligeras idénticas y por dos cadenas pesadas, ambas con una región variable y una región constante. La parte glucídica son cadenas de polisacáridos unidos covalentemente a las cadenas pesadas.

Reacción antígeno-anticuerpo:

Se unen mediante enlaces débiles a través del epítopo y el parátopo del anticuerpo.

Tipos:

• De neutralización: Eliminan los efectos negativos del antígeno.
• De precipitación: Forman complejos insolubles que precipitan.
• De aglutinación: Forman agregados que sedimentan.
• De opsonización: Facilitan la fagocitosis.

Respuesta Inmune Inespecífica

Reacción Inflamatoria

Con la finalidad de aislar, inactivar y destruir los agentes agresores y restaurar las zonas dañadas.

Etapas:

1. Producción y liberación de mediadores de inflamación (basófilos, histamina).
2. Acciones desencadenadas por los mediadores en la zona afectada como la vasodilatación de los capilares, el aumento de su permeabilidad, la presión sobre las terminaciones nerviosas, la migración y la activación de los fagocitos.

El Sistema del Complemento

Un conjunto de proteínas con función defensiva.

Funciones:

• La destrucción celular: Destruyen las células invasoras mediante la ruptura de su membrana por los CAM (Complejo de Ataque a la Membrana).
• La activación de la inflamación.
• La opsonización.

La activación del complemento:

Se inicia como consecuencia de una respuesta inmunitaria. La unión secuencial de los componentes tardíos del complemento (C5, C6, C7, C8, C9) constituyen el complejo de ataque a la membrana, la atraviesan y producen un desequilibrio osmótico que conduce a la lisis del germen. La unión de los componentes tardíos se desencadena por la activación de componentes tempranos del complemento (C1, C2, C3, C4).

C3 se puede activar por la vía:

• Clásica: Se desencadena por la unión de anticuerpos al antígeno.
• Alternativa: Se desencadena por las envolturas celulares de los organismos invasores.

Respuesta Inmune Específica Celular

Proceso de activación:

1. Reconocimiento del antígeno: Los linfocitos T reconocen el antígeno cuando están unidos a moléculas MHC propias, cuando es detectado por un macrófago o si el antígeno es un patógeno intracelular.
2. Activación de los linfocitos:
   • Linfocitos T auxiliares: Reconocen las moléculas MHC tipo 2 que llevan los macrófagos en su superficie, se unen a ellos, se activan y proliferan, liberando citoquinas que activan a otras células del sistema inmune.
   • Linfocitos T citotóxicos: Reconocen las moléculas MHC tipo 1, se unen a ellas, se activan y proliferan por acción de los linfocitos T auxiliares, liberando perforinas y granzimas para producir la lisis de la célula infectada.

Mecanismos de Defensa del Organismo

Los seres vivos tenemos mecanismos para defendernos contra los patógenos que nos rodean, impidiendo que entren o destruyéndolos si entran.

Defensas Externas

Son la primera línea defensiva y son inespecíficas. Actúan sobre cualquier tipo de germen. Hay tres tipos:

• Mecanismos físicos: La piel y las mucosas, que forman una barrera que impide la entrada de patógenos.
• Mecanismos químicos: Influyen diversas secreciones como el sudor, las lágrimas o la saliva, que contienen sustancias antimicrobianas.
• Mecanismos microbiológicos: La flora bacteriana autóctona, que compite con los patógenos por espacio y nutrientes.

Defensa Interna

Defiende y rechaza sustancias ajenas que entran en el interior. Se pone en funcionamiento cuando el patógeno pasa la primera línea defensiva.

Tipos:

• Respuesta inespecífica: Es la segunda línea defensiva y actúa contra todo aquello extraño que logra entrar al organismo. Incluye la respuesta inflamatoria, el sistema del complemento y las células fagocíticas.
• Respuesta específica: Es la tercera línea defensiva del organismo y solo actúa contra el antígeno que la ha provocado. Está mediada por los linfocitos y se caracteriza por su especificidad, memoria y tolerancia.

Características de la respuesta específica:

1. Especificidad: Cada antígeno estimula un linfocito específico que posee receptores para ese antígeno en particular.
2. Clonalidad: El linfocito activado se divide por mitosis, generando clones de células con la misma especificidad antigénica.
3. Autotolerancia: El sistema inmunitario aprende a diferenciar lo propio de lo ajeno durante su desarrollo, evitando atacar a las células del propio organismo.
4. Memoria inmunológica: Tras un primer contacto con un antígeno, el sistema inmunitario genera células de memoria que permiten una respuesta más rápida y eficaz en posteriores encuentros con el mismo antígeno.

Composición del Sistema Inmunitario

Órganos y Tejidos Linfoides

• Primarios: Es donde maduran y se diferencian los tipos de linfocitos. Adquieren receptores antigénicos y aprenden a distinguir lo propio de lo extraño.
  1. Médula ósea roja: Tejido esponjoso donde se generan las células sanguíneas, incluyendo los linfocitos. En mamíferos, es el lugar de maduración de los linfocitos B. En aves, esta función la realiza la bolsa de Fabricio.
  2. Timo: Órgano situado en el tórax donde se diferencian y maduran los linfocitos T.
• Secundarios: Los antígenos se acumulan e interactúan con los diferentes tipos de linfocitos, iniciando la respuesta inmune.
  1. Bazo: Órgano situado en el abdomen que filtra la sangre y retiene partículas antigénicas. También es un lugar de almacenamiento de glóbulos rojos y plaquetas.
  2. Ganglios linfáticos: Pequeños órganos en forma de frijol distribuidos por todo el cuerpo que filtran la linfa, un líquido que transporta células del sistema inmune. Los macrófagos de los ganglios linfáticos capturan y procesan antígenos, presentándolos a los linfocitos B y T para desencadenar la respuesta inmune.
  3. Tejido linfoide asociado a mucosas (MALT): Acumulaciones de tejido linfoide en las mucosas del tracto digestivo, respiratorio y urogenital, como las amígdalas, las placas de Peyer en el intestino delgado y el apéndice.

Células Inmunocompetentes

Participan en la respuesta inmunitaria. Se dividen en dos grandes grupos:

• Línea mieloide: Células que se originan en la médula ósea y participan en la respuesta inmune innata. Se denominan fagocitos por su capacidad de fagocitar (ingerir) partículas extrañas.
  1. Granulocitos: Células con núcleo lobulado y gránulos en su citoplasma. Son los primeros en llegar al sitio de la infección y fagocitan patógenos. Hay tres tipos principales de granulocitos: neutrófilos, eosinófilos y basófilos.
  2. Monocitos: Células grandes que circulan en la sangre y pueden migrar a los tejidos, donde se diferencian en macrófagos o células dendríticas. Los macrófagos son células fagocíticas que también presentan antígenos a los linfocitos T. Las células dendríticas son células presentadoras de antígenos profesionales que juegan un papel crucial en la activación de la respuesta inmune adaptativa.
  3. Mastocitos: Células que se encuentran en los tejidos conectivos y las mucosas. Liberan histamina y otras sustancias que contribuyen a la inflamación y las reacciones alérgicas.
• Línea linfoide: Incluye los linfocitos, células responsables de la respuesta inmune adaptativa.
  1. Linfocitos B: Maduran en la médula ósea y son responsables de la inmunidad humoral, que se basa en la producción de anticuerpos específicos contra los antígenos. Hay dos tipos principales de linfocitos B: células plasmáticas, que producen y secretan grandes cantidades de anticuerpos, y linfocitos B con memoria, que permanecen en el organismo después de una infección y permiten una respuesta más rápida y eficaz en caso de un nuevo encuentro con el mismo antígeno.
  2. Linfocitos T: Se diferencian y maduran en el timo y son responsables de la inmunidad celular, que se basa en la acción directa de los linfocitos T sobre las células infectadas o tumorales. Hay dos tipos principales de linfocitos T: linfocitos T citotóxicos (CD8+), que destruyen células infectadas por virus o células tumorales, y linfocitos T auxiliares (CD4+), que coordinan la respuesta inmune activando a otras células del sistema inmune, como los linfocitos B y los macrófagos.
  3. Células NK (Natural Killer): Linfocitos más grandes que los B y T que forman parte de la respuesta inmune innata. Reconocen y destruyen células infectadas por virus o células tumorales sin necesidad de una previa activación específica. También tienen una función reguladora de la respuesta inmune.

Moléculas del Sistema Inmunitario

Las más importantes son: componentes del complemento, citoquinas y anticuerpos.

Antígenos de Histocompatibilidad (MHC)

Glucoproteínas que se localizan en la superficie de todas las células de los vertebrados. Permiten al sistema inmunitario reconocer las células propias y diferenciarlas de las células extrañas.

• MHC de clase 1: Presentan péptidos antigénicos procedentes de proteínas endógenas (sintetizadas por la propia célula) a los linfocitos T citotóxicos (CD8+). Todas las células nucleadas del organismo expresan MHC de clase 1.
• MHC de clase 2: Presentan péptidos antigénicos procedentes de proteínas exógenas (capturadas del exterior de la célula) a los linfocitos T auxiliares (CD4+). Las células presentadoras de antígenos profesionales, como los macrófagos, las células dendríticas y los linfocitos B, expresan MHC de clase 2.