Inmunidad adquirida
La inmunidad adquirida es una respuesta inmune a un patógeno específico que puede reactivarse si el patógeno se vuelve a encontrar. La mayoría de la gente ya está familiarizada con este concepto. Por ejemplo, todo el mundo sabe que si ha tenido varicela, no volverá a tenerla porque ha desarrollado inmunidad a ella. Pero, ¿cómo desarrollamos realmente esta inmunidad? ¿Creería que la inmunidad adquirida se basa inicialmente en el azar y el ensayo y error a gran escala? Puede parecer extraño, pero así es como empieza todo.
Los caballos de batalla del sistema inmunológico adquirido son los linfocitos , que son glóbulos blancos que reconocen y responden a una única estructura molecular. Cada linfocito es muy específico y solo puede reconocer un único antígeno , o estructura molecular, que es reconocido por el sistema inmunológico adquirido. Lo extraño es que el sitio de unión al antígeno que usa un linfocito para reconocer un antígeno se crea de manera casi aleatoria antes de que el linfocito entre en contacto con una proteína o patógeno extraño.
Entonces, ¿cuáles son las posibilidades de crear un sitio de unión por casualidad que pueda reconocer un péptido aleatorio producido por un virus? ¿Uno en un millón? ¿Uno entre 10 millones? ¿Quizás uno en 100 millones? Es imposible saber cuáles son realmente las probabilidades, pero si están cerca de esto, no estamos en mala forma porque los inmunólogos estiman que nuestro sistema inmunológicotípicamente tienen alrededor de 1 billón de linfocitos, que pueden reconocer alrededor de 100 millones de estructuras moleculares diferentes. Aunque las probabilidades de hacer coincidir un péptido viral en particular con un receptor creado al azar pueden estar cerca de las probabilidades de ganar un premio mayor de lotería multimillonario, nuestro sistema inmunológico puede comprar suficientes boletos para igualar las probabilidades. Además, todos los patógenos producen múltiples proteínas diferentes, y la mayoría de ellas se pueden cortar en varios péptidos más pequeños que los linfocitos pueden reconocer. Por lo tanto, el sistema inmunológico no solo compra 100 millones de boletos, sino que la lotería que está tratando de ganar probablemente tenga al menos unos cientos de combinaciones ganadoras de premios gordos diferentes. Con tantos antígenos potenciales y 100 millones de sitios de unión de antígenos diferentes para probar contra cada péptido extraño,
Creación de diversidad de receptores de antígeno
Ahora es posible que todavía se pregunte cómo las células inmunes pueden crear tantos anticuerpos y receptores de antígenos únicos. Piénselo en términos de crear un sándwich si tuviera la opción de elegir entre 250 tipos diferentes de pan, 200 quesos diferentes, 50 tipos de fiambres, ocho verduras diferentes y cinco condimentos diferentes. Piense en todos los diferentes tipos de sándwiches que podría preparar combinando un pan con una verdura, una carne, un queso y un condimento. ¡Podrías hacer 100 millones de combinaciones diferentes de sándwiches! Así es básicamente como un linfocito determina cuál será el sitio de unión de sus anticuerpos o receptor de antígeno. Verá, los sitios de unión en realidad están compuestos por cinco secuencias modulares de aminoácidos diferentes, y para cada módulo, la célula tiene varias, a veces incluso cientos de opciones disponibles. Crear todas las posibles combinaciones de secuencias modulares y agregar un par de trucos genéticos para multiplicar las combinaciones un par de veces más crearía alrededor de 100 millones de combinaciones únicas. Una vez que se determina la combinación en un linfocito, se bloquea en su lugar para esa célula y todos los descendientes de esa célula.
Ahora echemos un vistazo a los diferentes tipos de linfocitos. Hay dos tipos principales de linfocitos: linfocitos T o células T y linfocitos B o células B . Estos dos tipos de linfocitos se nombran y clasifican según el lugar en el que maduran en el cuerpo. Las células T maduran en el timo y las células B maduran en la médula ósea. Donde maduran no es la única diferencia entre las células T y B. Como veremos pronto, existen algunas diferencias funcionales importantes entre las células T y las células B.
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Células T
Como mencionamos anteriormente, las células T son linfocitos que maduran en el timo. Hay varios tipos diferentes de células T que cumplen diferentes funciones en el sistema inmunológico, pero solo hablaremos de dos de ellas en esta lección. El primer tipo de célula T del que vamos a hablar es el linfocito T citotóxico o CTL.para abreviar. La función principal de CTL es destruir las células infectadas antes de que liberen parásitos maduros. Si el sistema inmunológico puede destruir las células infectadas antes de que liberen nuevos parásitos, será mucho más fácil controlar la infección, pero ¿cómo sabe el CTL qué células están infectadas con parásitos? Si los parásitos están dentro de la célula, están ocultos de los CTL, ¿verdad? Bueno, no del todo, porque las células siempre muestran muestras de péptidos de proteínas internas en el exterior de la membrana plasmática. Las células muestran estos péptidos solo para que los CTL y otras células inmunitarias puedan monitorearlos y ver una muestra de lo que hay dentro de la célula.
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Si el receptor de antígeno del CTL se une a un antígeno presentado en la superficie celular, el CTL matará la célula y se asegurará de que el ADN dentro de la célula también se destruya para que una célula infectada no libere parásitos viables cuando muere. Entonces, ¿qué sucede si una célula está infectada con un virus y luego el virus le indica a la célula que no presente antígenos en su superficie? ¿No permitiría esto que el virus se escondiera de los CTL? La respuesta corta es sí, esto permite que el virus se esconda de los CTL. Sin embargo, la molécula que presenta antígenos en la superficie de una célula no es otra que la molécula MHC 1, y es posible que recuerde que las células asesinas naturales matan a las células que no expresan moléculas MHC 1 en su membrana plasmática. Por lo tanto, el virus puede evadir los CTL solo para ser destruido por células asesinas naturales.
El segundo tipo de células T del que vamos a hablar son las células T auxiliares , que son células T que activan otros linfocitos. Las células T colaboradoras son reguladores importantes de las respuestas inmunitarias a antígenos específicos. Algunas células T auxiliares, llamadas células Th1, pueden activar los CTL, y otras células T auxiliares, llamadas células Th2, pueden activar las células B. Por ahora, hablaremos sobre las células Th1 y cómo activan los CTL. Antes de que una célula Th1 pueda activar un CTL, primero debe activarse ella misma, lo que significa que debe encontrar su antígeno específico en alguna parte. Si hay una infección viral en curso, los macrófagos y otras células inmunes entrarán en contacto con el virus y mostrarán antígenos virales en su superficie celular con moléculas MHC 2. Las células que expresan antígenos extraños con moléculas MHC 2 se denominan células presentadoras de antígenos.. Si una célula Th1 se encuentra con una célula presentadora de antígeno que tiene un antígeno que puede reconocer, se activa y se lleva el antígeno consigo para presentarlo en su propia membrana celular con una molécula de MHC 2. Luego, la célula Th1 va en busca de un CTL que también pueda reconocer el mismo antígeno y ya se haya encontrado con ese antígeno. Si la célula Th1 puede encontrar un CTL, entonces la infección viral es lo suficientemente grave como para justificar una respuesta completa y la célula Th1 activa los CTL para que proliferen. Esto crea una gran cantidad de CTL que pueden responder a este antígeno en particular, y es de esperar que el sistema inmunológico tenga ahora suficientes CTL específicos de antígeno para eliminar el virus.
Células B
Las células B son linfocitos que son capaces de producir anticuerpos específicos de antígeno. Si una célula B aún no ha encontrado su antígeno diana, solo produce anticuerpos que permanecen en su superficie y actúan como receptores de antígeno para la célula B. Al igual que los CTL, para que las células B se activen, necesitan encontrar su antígeno en una célula presentadora de antígeno y ser activadas por una célula T colaboradora, o célula Th2, que también ha visto el mismo antígeno. Una vez que la célula B se activa, prolifera para producir muchas células B activadas, la mayoría de las cuales se convierten en fábricas de anticuerpos que secretan hasta 2000 anticuerpos por segundo durante aproximadamente cuatro a cinco días hasta que alcanzan el final de su vida útil. El resto de la progenie de las células B se inactiva y espera lista para la próxima vez que el sistema inmunológico encuentre el antígeno.
Anticuerpos
Ya sabemos que los anticuerpos son producidos por las células B, y es posible que también haya descubierto que todos los anticuerpos producidos por una célula B solo pueden reconocer el mismo antígeno que la célula B reconoció cuando se estaba activando. Ahora veamos un poco la estructura de un anticuerpo. Su anticuerpo básico secretado tiene la forma de una ‘Y’ mayúscula.
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Tiene dos sitios de unión al antígeno idénticos ubicados en las puntas de las dos ramas del anticuerpo, aquí y aquí. Esta parte de aquí abajo se llama dominio Fc. No se une a los antígenos; sin embargo, es muy importante para algunas funciones clave de los anticuerpos.
Hablando de funciones, aún no hemos hablado de lo que hacen los anticuerpos secretados. Sí, reconocen y se unen a su antígeno, pero ¿luego qué? Resulta que los anticuerpos secretados cumplen cuatro funciones principales: La primera función es la neutralización . Si se adhieren suficientes anticuerpos a un patógeno, pueden cubrirlo completamente y bloquear su interacción con las células del cuerpo. La siguiente función es marcar patógenos para fagocitosis.. Cuando un anticuerpo se une a un patógeno, los sitios de unión al antígeno se enfrentan al patógeno, lo que deja al dominio Fc sobresaliendo del lado del patógeno. No solo eso, sino que cuando un anticuerpo se une a su antígeno, la estructura del dominio Fc cambia a una estructura que los receptores de los neutrófilos y macrófagos reconocen como una señal para fagocitar cualquier cosa a la que esté unido el anticuerpo. Además de marcar los patógenos para la fagocitosis, los anticuerpos también pueden causar aglutinación o unión de patógenos en grupos debido al hecho de que los anticuerpos tienen dos sitios de unión, cada uno de los cuales podría unirse a patógenos separados y unirlos. Estos grupos de patógenos son más fáciles de fagocitar para las células como un grupo en lugar de uno a la vez. Y finalmente, los anticuerpos unidos a un patógeno puedenestimulan la formación de complementos de complejos de ataque de membranas y matan patógenos de esa manera.
Resumen de la lección
En resumen, la inmunidad adquirida es una respuesta inmune a un patógeno específico que puede reactivarse si el patógeno se vuelve a encontrar. Los caballos de batalla del sistema inmunológico adquirido son los linfocitos , que son glóbulos blancos que reconocen y responden a una única estructura molecular o antígeno . Tres de los tipos de células más importantes en el sistema inmunológico adquirido son los linfocitos T citotóxicos o CTL , que son linfocitos que destruyen las células infectadas antes de que liberen parásitos maduros, las células T auxiliares , que son células T que activan otros linfocitos y células B, que son linfocitos capaces de producir anticuerpos específicos de antígeno. Además, las células presentadoras de antígenos , o las células que expresan antígenos extraños con moléculas MHC 2, juegan un papel muy importante en la activación de las células T y B.
Objetivos de la lección
Al final de esta lección, comprenderá los componentes que componen la inmunidad adquirida y sus funciones.
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