Inmunidad innata: formas físicas y químicas

Sistema inmune innato

El sistema inmunológico innato también se denomina comúnmente sistema inmunológico no específico. Estos dos nombres nos dicen dos cosas muy importantes sobre esta rama del sistema inmunológico. Innato se refiere al hecho de que todos nacemos con estos mecanismos de defensa, mientras que el término no específico nos dice que la respuesta de estos mecanismos de defensa es la misma, independientemente del tipo de amenaza. El papel del sistema inmunológico innato en la defensa del cuerpo es doble.

1. Evitar la entrada de patógenos al cuerpo.
2. Evitar que los patógenos se propaguen si entran al cuerpo.

Los componentes del sistema inmunológico innato se pueden clasificar libremente en tres tipos de mecanismos de defensa, según la naturaleza de la sustancia defensora:

• Físico
• Celular
• Químico

En la Figura 1 se representa una descripción general de estas categorías.

Figura 1. Tipo de mecanismos de defensa innatos en el cuerpo humano.

Inmunidad física innata

El cuerpo humano tiene una serie de barreras físicas que previenen eficazmente la entrada de patógenos dañinos. Estos incluyen la piel y las membranas mucosas. Hay varias razones por las que la piel es una barrera tan eficaz. Se compone de múltiples capas, con las células superficiales repletas de una proteína fibrosa y resistente llamada queratina. Además, las células están unidas entre sí de manera bastante estrecha, lo que evita que los patógenos se cuelen entre las células. Por último, la piel está bañada por secreciones, como el sudor y el sebo, que enjuagan la piel y contienen sustancias químicas que destruyen los patógenos. La piel no es la única barrera física. Las áreas abiertas al entorno externo que no están revestidas por piel están revestidas por una membrana mucosa, que también es una barrera física muy eficaz. En primer lugar, las membranas mucosas están revestidas por un moco pegajoso, que puede atrapar varios patógenos. Además, las células de las membranas mucosas también están estrechamente conectadas, lo que evita que los patógenos entren entre ellas. Por último, las membranas mucosas también tienen secreciones superficiales, como saliva, líquido lagrimal, ácido clorhídrico y orina. Estos químicos son capaces de destruir patógenos por sí mismos debido al hecho de que tienen un pH ácido (los patógenos no prosperan en ambientes ácidos) y contienen químicos capaces de destruir patógenos. Por último, nuestras superficies físicas también contienen estructuras anatómicas, como pelos, que son capaces de evitar que los patógenos lleguen y se adhieran a la superficie del cuerpo. Todos estos mecanismos aseguran que nuestras barreras físicas sean bastante efectivas para prevenir la entrada de patógenos. Sin embargo, como todos hemos experimentado, a veces estas barreras se rompen y puede ocurrir la entrada de patógenos. El sistema inmunológico innato debe estar listo para evitar que el patógeno se propague. Lo hace a través de las líneas de defensa tanto celular como química.

Inmunidad innata celular

Como su nombre indica, la inmunidad innata celular es realizada por varias células inmunes en el cuerpo humano, tales como:

• Fagocitos
• Células asesinas naturales
• Mastocitos

Fagocitos

Los fagocitos son la primera célula que responde a la entrada de patógenos y son capaces de engullir y digerir patógenos en un proceso conocido como fagocitosis. Este proceso incluye la absorción del patógeno en una vacuola y la fusión de esta vacuola con un lisosoma. Las enzimas digestivas complejas dentro del lisosoma pueden digerir el patógeno. Los fagocitos dentro del cuerpo humano incluyen neutrófilos, eosinófilos y monocitos. Cuando los monocitos abandonan el torrente sanguíneo y entran en los tejidos, se convierten en fagocitos muy eficaces conocidos como macrófagos.

Células asesinas naturales

Las células asesinas naturales (NK) pueden realizar un proceso conocido como vigilancia inmunológica. Lo hacen deambulando por el cuerpo y detectando cualquier célula que muestre proteínas anormales. Luego destruyen estas células liberando una proteína llamada perforina directamente sobre la célula anormal. Como su nombre indica, la perforina es una proteína que puede perforar una célula y, por lo tanto, destruir su integridad estructural, lo que resulta en la desintegración de esa célula.

Mastocitos

Los mastocitos son células que pueden responder a lesiones en el cuerpo humano. Esta lesión puede ser física, como un corte con un cuchillo; térmica, como una quemadura; o inmune, como una infección. Los mastocitos responderán a esta lesión liberando una sustancia química conocida como histamina. El papel de la histamina en la respuesta inmune es desencadenar una serie de reacciones conocidas como inflamación. Los dos cambios más importantes que ocurren durante la inflamación ocurren en los vasos sanguíneos circundantes para ayudar al tejido a superar el daño y repararse a sí mismo. La primera respuesta vascular es que nuestros vasos sanguíneos se dilatan. Esto es para aumentar el flujo sanguíneo a la región y permitir que la sangre lleve células inmunes, oxígeno y nutrientes (que serán necesarios para la reparación) a la región dañada. Esta vasodialación, sin embargo, explica los dos primeros signos cardinales de inflamación, que son que un tejido inflamado aparecerá rojo y se sentirá caliente (es decir, calor y enrojecimiento). El segundo cambio vascular es que los capilares que irrigan la región inflamada se volverán más permeables (lo que algunas fuentes denominan «con fugas»). Esto es para garantizar que las sustancias que se llevaron a la región puedan salir del torrente sanguíneo y entrar en los tejidos donde realmente se necesitan. Sin embargo, no solo las células inmunitarias, los nutrientes y el oxígeno dejarán el torrente sanguíneo, sino también el plasma o el componente líquido de la sangre. Esto explica la hinchazón y el dolor que son los otros dos signos cardinales de inflamación. Las células inmunitarias, los nutrientes y el oxígeno ayudarán al tejido a destruir la infección (si está presente) y permitirán la reparación del tejido.

Inmunidad innata química

Además de las barreras físicas y las células, el mecanismo de defensa innato también tiene ciertas sustancias químicas o proteínas que pueden prevenir la propagación de patógenos una vez que han ingresado al cuerpo. Ejemplos de importantes sustancias químicas de defensa innatas incluyen:

• Interferón
• Complemento de proteínas
• Pirógenos

Interferón

Los interferones son sustancias químicas que liberan las células infectadas por virus. Son capaces de estimular las células no infectadas circundantes para que produzcan proteínas antivirales y así evitar que el virus se propague. Es una forma bastante noble en la que las células infectadas por virus pueden proteger a sus vecinas no infectadas.

Proteínas complementarias

Las proteínas del complemento son un grupo de más de 20 proteínas plasmáticas que circulan en estado inactivo. Una vez activados por la entrada de patógenos, pueden estimular una cascada de eventos que tienen tres consecuencias principales.

1. Las proteínas del complemento activadas forman complejos de ataque a la membrana en las paredes de los patógenos. Esto destruye la integridad del patógeno y da como resultado su destrucción.
2. Las proteínas del complemento activadas pueden recubrir los patógenos y facilitar la fagocitosis.
3. Las proteínas del complemento activadas pueden estimular la liberación de histamina por los mastocitos, iniciando así el proceso de inflamación.

Pirógenos

Los pirógenos son sustancias químicas liberadas durante una infección que pueden restablecer el termostato del cuerpo y, por lo tanto, provocar fiebre. Aunque es incómodo, es un hecho poco conocido que una fiebre leve a moderada tiene una serie de beneficios para la respuesta inmunitaria humana.

1. Las altas temperaturas pueden prevenir la multiplicación de patógenos.
2. Las altas temperaturas aumentan la tasa metabólica del cuerpo. Esto significa que las células del cuerpo crearán energía más rápidamente y podrán montar una defensa mejor y más rápida contra los patógenos (piense especialmente en las células de la inmunidad innata celular indicada anteriormente).
3. Las altas temperaturas estimulan el hígado y el bazo para almacenar hierro y zinc, que son sustancias que ciertos patógenos necesitan para multiplicarse. Si estas sustancias se eliminan de la sangre y se almacenan en el hígado y el bazo, este mecanismo disminuirá la multiplicación de patógenos.

Resumen de la lección

El sistema inmunológico innato consta de una serie de mecanismos de defensa inmunológica con los que nacemos y que son capaces de defendernos, de forma inespecífica, de la entrada y propagación de patógenos. Pueden clasificarse libremente en barreras físicas, mecanismos de defensa celular y sustancias químicas. Las barreras físicas incluyen la piel y las membranas mucosas, que son eficaces para prevenir la entrada de patógenos. Estas barreras físicas se ven favorecidas en su defensa por secreciones como moco, saliva y líquido lagrimal, así como por estructuras físicas como el cabello. Sin embargo, si estas barreras físicas se rompen y un patógeno puede ingresar al cuerpo, las defensas celulares y químicas entrarán en acción. Las defensas celulares incluyen:

• Fagocitos , como neutrófilos, monocitos y macrófagos, que pueden engullir y digerir patógenos mediante el uso de enzimas digestivas lisosomales.
• Células asesinas naturales (NK) , que son capaces de liberar una sustancia química tóxica llamada perforina en células extrañas para, como su nombre indica, perforar la membrana de la célula extraña, lo que resulta en su destrucción.
• Mastocitos , que pueden liberar histamina y causar inflamación.

Las defensas químicas incluyen:

• Interferones, que son liberados por células infectadas por virus para proteger a sus vecinos de la infección viral.
• Complementar las proteínas, que pueden formar complejos de ataque a la membrana dentro de la membrana de un patógeno para causar su destrucción, así como estimular otros brazos de la inmunidad de defensa innata.
• Pirógenos, que pueden estimular la fiebre, lo que reduce la multiplicación de patógenos.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador