Inmunidad innata
El cuerpo humano está en constante lucha con enemigos omnipresentes, microbios infecciosos y organismos patógenos. Algunos de ellos pueden permanecer extracelulares, extrayendo nutrientes de tejidos vivos, mientras que otros pueden invadir y vivir dentro de células animales/humanas, replegándose y sobreviviendo bien. Estos invasores varían desde ser útiles (p. ej., E. coli en los intestinos) hasta ser patógenos importantes que pueden ser mortales (p. ej., VIH). A pesar de todas estas situaciones amenazantes, el cuerpo humano logra permanecer libre de enfermedades la mayor parte del tiempo. Esto se debe a que está equipado con un sistema de defensa contra estos organismos mortales. El sistema mediante el cual el cuerpo reconoce y se defiende contra sustancias u organismos extraños y nocivos se llama sistema inmunológico. El sistema inmunológico reconoce y responde intentando destruir los patógenos mediante varios mecanismos. Las dos categorías amplias del sistema inmunológico son: 1) el sistema inmunológico innato y 2) el sistema inmunológico adaptativo.
El sistema inmunológico innato o inmunidad innata es la primera línea de defensa y actúa inmediata y rápidamente tras la exposición a cuerpos extraños o antígenos (los antígenos son cualquier cosa que provoque una respuesta inmune). El sistema inmunológico innato está compuesto por defensas o barreras que pueden activarse inmediatamente para limitar la propagación y patogenicidad de los patógenos, protegiendo así al organismo contra ellos. El sistema inmunológico innato está estructurado con barreras y mecanismos de defensa de múltiples capas. Los tipos y mecanismos del sistema inmunológico innato se tabulan a continuación con ejemplos:
| Inmunidad innata | Ejemplos |
|---|---|
| Barreras físicas/anatómicas | |
| Piel, mucosas, cilios, pestañas, vello corporal. | La piel actúa como una barrera física e impide la entrada de microbios. Los cilios están presentes en diferentes estructuras del sistema respiratorio y baten en dirección ascendente para repeler los microorganismos que ingresan durante la respiración. |
| Secreciones | |
| Mocos, bilis, jugo gástrico, lágrimas, saliva, sudor. | El moco cubre las superficies de las células, lo que dificulta que los microbios se unan a estas células. La lisozima, secretada en las lágrimas y en las glándulas sudoríparas, rompe la pared celular de las bacterias. |
| Barreras fisiológicas | |
| Temperatura corporal, fiebre, condiciones ácidas. | La temperatura corporal y la fiebre retardan el crecimiento de muchos microbios. El ambiente ácido del sudor inhibe el crecimiento microbiano y los jugos gástricos con un pH bajo matan muchos patógenos ingeridos. |
| Respuestas mediadas por células inmunes innatas | |
| Neutrófilos, macrófagos, células asesinas naturales, eosinófilos. | Los neutrófilos y macrófagos son fagocitos que ingieren y matan al microbio. Las células asesinas naturales matan principalmente a las células propias infectadas y a algunas células tumorales liberando el contenido de los gránulos sobre ellas. |
| Respuesta inflamatoria | La inflamación es el proceso que se ocupa del daño y la infección de los tejidos. Induce una fuga de líquido vascular y una afluencia de células fagocíticas en el sitio de la infección. |
| Respuesta del sistema complementario | El sistema del complemento implica una cascada de eventos moleculares que conducen a una mayor fagocitosis y a la destrucción de microbios. |
La inmunidad innata es el sistema de defensa natural o intrínseco con el que se nace. Se hereda y está presente desde el momento del nacimiento de un individuo y no sufre muchos cambios a lo largo de su vida. La inmunidad innata no tiene memoria. Eso significa que el sistema inmunológico no recuerda encuentros con infecciones previas y no hay muchos cambios en su reactividad ante infecciones posteriores. Además, la inmunidad innata plantea una respuesta inespecífica ya que no diferencia entre antígenos y responde de manera similar contra todos.
Inflamación
La inflamación es la respuesta y el proceso del cuerpo para luchar contra patógenos, toxinas y lesiones. Es un proceso de curación en el que se envían células inmunitarias al lugar de la lesión en respuesta a ciertas sustancias químicas (mediadores inflamatorios) de los tejidos, microbios o de otras células, incluidos los mastocitos y los macrófagos. Los mastocitos son fundamentales para el proceso inflamatorio y se consideran células inflamatorias importantes, ya que liberan histamina y otros mediadores inflamatorios tras la estimulación. Esto desencadena cambios vasculares como la dilatación de los vasos sanguíneos (vasodilatación) y una mayor permeabilidad de los vasos sanguíneos. Las células endoteliales que recubren las células sanguíneas comienzan a presentar moléculas de adhesión en su superficie celular a las que se unen las células inmunitarias y se adhieren a la pared de los vasos sanguíneos. Debido al aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos, estas células inmunitarias se desplazan entre las células endoteliales hasta el lugar lesionado. El aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos también provoca la fuga de proteínas séricas y líquidos con propiedades antimicrobianas hacia el sitio lesionado, lo que provoca edema (acumulación de líquido), que provoca hinchazón. La vasodilatación provoca un aumento del flujo sanguíneo que provoca enrojecimiento y calor. Los receptores del dolor provocan dolor en el lugar del daño tisular. Por lo tanto, la histamina liberada por los mastocitos actúa como un quimioatrayente para atraer células inmunes al sitio dañado e iniciar el proceso inflamatorio. Hay cinco síntomas clave de inflamación, a saber:
Enrojecimiento, calor, hinchazón, dolor y pérdida de función
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Neutrófilos
Los neutrófilos son fagocitos ( los fagocitos son células especializadas que fagocitan otras células, microbios o restos celulares), normalmente las primeras células en llegar al sitio de una infección, ya que numerosos neutrófilos siguen circulando en el torrente sanguíneo en un momento dado. Los neutrófilos también se denominan células polimorfonucleares (PMN) debido a la naturaleza multilobulada de sus núcleos, que se producen en la médula ósea. Los neutrófilos poseen gránulos que son capaces de matar microbios en su citoplasma y, por eso, se les conoce como granulocitos. Estos neutrófilos de vida corta comprenden la mayoría de los glóbulos blancos. Los neutrófilos tienen varios tipos diferentes de receptores de superficie que reconocen moléculas o patrones específicos presentes exclusivamente en los microbios. Algunos receptores de superficie son receptores quimioatrayentes, para atraer los neutrófilos hacia los microbios. Así, la función principal de los neutrófilos es patrullar el cuerpo, buscando los microbios invasores y responder inmediatamente a la inflamación para fagocitarlos.
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La fagocitosis es el principal mecanismo por el cual los microbios se eliminan del cuerpo. Es un proceso de varios pasos que consta de los siguientes pasos:
1. Movimiento de fagocitos hacia el patógeno.
2. Unión del patógeno a los fagocitos a través de receptores de superficie.
3. Engullimiento del patógeno mediante la extensión del citoplasma y la invaginación de la membrana plasmática de los neutrófilos a su alrededor, lo que resulta en la formación de fagosoma.
Células inmunes: linfocitos, macrófagos y células dendríticas
4. Fusión de lisosoma con fagosoma y formación de fagolisosoma.
5. Eliminación del patógeno y exocitosis (expulsión del material celular digerido al exterior de la célula)
Los neutrófilos son un componente importante del sistema inmunológico innato, ya que proporcionan la primera línea de defensa al responder primero al sitio de la infección y matar los microbios. El rango normal de neutrófilos es alrededor del 40-60% del recuento total de glóbulos blancos. Un nivel más alto de neutrófilos en la sangre indica una infección microbiana activa.
Macrófagos
Los macrófagos son fagocitos unidos a tejidos, a diferencia de los neutrófilos, que residen en el torrente sanguíneo. Los macrófagos son la parte del sistema fagocítico mononuclear derivado de los monocitos. La función principal de los macrófagos es fagocitar los microbios sobrantes, los restos celulares y las células muertas del tejido; son equivalentes a un equipo de limpieza. Los macrófagos toman diferentes nombres mientras realizan las mismas funciones en diferentes tejidos; algunos de esos nombres son:
- Células de Kupffer en el hígado.
- Células mesangiales en el riñón.
- Células microgliales en el cerebro.
- Osteoclastos en el hueso
- Macrófagos alveolares en los pulmones.
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Los neutrófilos y los macrófagos se denominan fagocitos profesionales, ya que estas células no sólo son capaces de contener y matar microbios mediante fagocitosis, sino que también los procesan para la presentación de antígenos y desempeñan un papel esencial en el inicio de la respuesta inmune adaptativa. Aunque los neutrófilos y los macrófagos tienen funciones similares, se diferencian en los siguientes aspectos:
Cromosomas B: Qué son, Características y Ejemplos
| neutrófilo | macrófago |
|---|---|
| Tiene núcleo multilobulado. | Tiene un núcleo grande y de forma redonda. |
| es un granulocito | es un agranulocito |
| Madura en la médula ósea | Madura en el tejido |
| De corta duración, del orden de unos pocos días. | De larga duración en el rango de semanas o meses. |
| Se encuentra en abundancia en circulación. | Mucho menos en circulación |
Proteínas del complemento
A diferencia de las células inmunitarias analizadas anteriormente, el sistema del complemento consta de varias proteínas séricas interdependientes que, mediante activación secuencial, median la protección contra ciertas infecciones microbianas. Las proteínas del complemento son glicoproteínas designadas como C1, C2, etc. Estas proteínas son sintetizadas principalmente por hepatocitos y monocitos y siguen circulando en el torrente sanguíneo. Una vez desencadenado, comienza una serie de eventos moleculares que implican la escisión y activación de componentes posteriores del complemento a su forma activa. La serie de eventos finalmente conduce a la formación de un complejo de ataque a la membrana (MAC) que crea agujeros en la membrana de los microbios y los mata. El sistema del complemento no es específico y también puede atacar las propias células del cuerpo. Nuestras propias células tienen proteínas de membrana que alteran el complemento y que pueden alterar la formación de complejos de ataque a la membrana por parte del sistema del complemento. Los microbios carecen de dichas proteínas de membrana y son lisados por el sistema del complemento.
Las principales funciones del sistema del complemento son:
Inicio de la inflamación por activación directa de mastocitos.
Quimiotaxis (atracción de neutrófilos al sitio de la infección)
Opsonización (aumento de la unión del microbio al fagocito)
Lisis celular (formación de un complejo de ataque a la membrana y muerte de microbios)
Células asesinas naturales
Las células Natural Killer (células NK) son células inmunitarias que no matan a los patógenos directamente; más bien, para detener la propagación de una infección, las células NK destruyen las células huésped infectadas. Las células NK marcan estas células por la ausencia de moléculas MHC-1 en su superficie celular. Tras la infección de las células por algunos virus, se reduce la expresión de las moléculas del MHC. Esto da como resultado una expresión disminuida de las moléculas de MHC-I en sus superficies celulares en comparación con las células normales no infectadas. Este es un mecanismo importante que permite a las células NK identificar e ignorar las células normales mientras matan las células infectadas o malignas. Hay tres tipos de células que no siempre expresan moléculas de MHC 1 en su superficie:
- Las células rojas de la sangre
- Células infectadas por virus
- Células malignas
La muerte mediada por las células NK implica la liberación del contenido de los gránulos sobre la superficie de la célula infectada, lo que induce su apoptosis. El mecanismo de destrucción de las células NK es similar al de las células T citotóxicas, excepto por el hecho de que las células NK pueden matar espontáneamente células diana (células infectadas por virus, células cancerosas) sin activación previa, mientras que las células T citotóxicas requieren cebado mediante presentación de antígeno. células. Además, una célula T citotóxica es parte del sistema inmunológico adaptativo, por lo que reconoce antígenos específicos y puede mantener la memoria. Las células asesinas naturales, al ser parte del sistema inmunológico innato, responden rápidamente ya que no se requiere activación previa de un antígeno. Las células T citotóxicas están restringidas al MHC y tardan días en responder, mientras que las células NK no están restringidas al MHC.
Eosinófilos
Los eosinófilos son un tipo de granulocitos que son los principales responsables de matar los parásitos multicelulares. Los gránulos de eosinófilos contienen radicales libres y proteínas altamente tóxicas que pueden matar los parásitos. Los eosinófilos también contienen una sustancia antiinflamatoria, la histaminasa, que amortigua los efectos de la histamina liberada por los mastocitos durante la inflamación. Están presentes en niveles bajos en la circulación y constituyen aproximadamente del 1 al 6% del total de glóbulos blancos. Condiciones como infecciones parasitarias, alergias o cáncer hacen que el nivel de eosinófilos aumente.
Resumen de la lección
El sistema inmunológico innato es la primera línea de defensa del organismo y funciona de forma rápida y no específica, de modo que no diferencia entre los patógenos y responde contra ellos de manera similar. La inmunidad innata no tiene ningún recuerdo de los encuentros anteriores con patógenos y, por lo tanto, cada vez su reactividad y respuesta hacia ellos es nueva y la misma. Los componentes clave del sistema inmunológico innato incluyen barreras físicas, barreras fisiológicas, respuesta mediada por células inmunitarias, respuesta inflamatoria y respuesta de proteínas del complemento. La inflamación es la respuesta y el proceso del cuerpo para luchar contra patógenos, toxinas y lesiones. La inflamación tiene los cinco signos clave siguientes:
- Dolor: Debido a los receptores del dolor.
- Enrojecimiento: debido a la vasodilatación y al aumento del suministro de sangre a los vasos sanguíneos de la zona infectada.
- Pérdida de función: Por daño tisular.
- Hinchazón: debido al aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos y la acumulación de líquido.
- Calor: Debido a la vasodilatación y al aumento del flujo sanguíneo, la zona afectada se calienta.
Las células del sistema inmunológico innato actúan rápidamente para matar los microbios utilizando varios mecanismos:
- Neutrófilos: fagocitan los microbios y llegan primero al sitio de la inflamación.
- Macrófagos: fagocitos basados en tejidos ; elimina los restos de residuos, bacterias y células muertas
- Células asesinas naturales: mata las células infectadas por virus y las células cancerosas que no expresan moléculas de MHC-I en su superficie celular liberando gránulos sobre ellas.
- Eosinófilos: células inmunes principalmente responsables de matar parásitos multicelulares a través de sus gránulos destructivos que contienen proteínas altamente tóxicas y radicales libres.
El sistema del complemento es el conjunto de proteínas séricas interdependientes que experimentan una variedad de reacciones de activación que, en última instancia, conducen a la formación de un complejo de ataque a la membrana (MAC) que mata a los microbios creando agujeros en su membrana. Las células propias del cuerpo escapan del sistema del complemento en virtud de ciertas proteínas de membrana que alteran el MAC.
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