Inmunología

La inmunología es una rama amplia de la biología y de las ciencias biomédicas que se ocupa del estudio del sistema inmunitario en todos los organismos, entendiendo como tal al conjunto de órganos, tejidos y células que en los vertebrados tienen como función biológica el reconocer elementos extraños o ajenos dando una respuesta (respuesta inmunológica).

La ciencia trata, entre otras cosas, el funcionamiento fisiológico del sistema inmunitario tanto en estadios de salud como de enfermedad; las alteraciones en las funciones del sistema inmunitario en los desórdenes inmunológicos (enfermedades autoinmunológicos, hipersensibilidades, deficiencia inmunológica, rechazo a los transplantes); las características físicas, químicas y fisiológicas de los componentes del sistema inmunológico in vitro, in situ, e in vivo. La inmunología tiene varias aplicaciones en numerosas disciplinas científicas, que serán analizadas más adelante.

Inmunidad

La inmunidad es la capacidad de no ser susceptible o no verse afectado por una enfermedad o proceso. Dicho en otras palabras, es la capacidad del organismo para resistir y defenderse de la agresión de agentes extraños a él, que generalmente le producen enfermedad.

El término inmunidad comprende todas aquellas propiedades del hospedador que le confieren resistencia a un agente infeccioso específico. Esta resistencia puede ser de todos los grados, desde la susceptibilidad casi total hasta la no susceptibilidad completa.

Es de notarse que los términos "resistencia" e "inmunidad" son relativos e implican únicamente que un hospedador es más o menos susceptible a una infección dada que otro. Nada se puede inferir respecto a los posibles mecanismos de esta resistencia.

La inmunidad puede ser natural o adquirida; y ésta puede ser pasiva o activa. La inmunidad natural es aquella que no se adquiere a través del contacto previo con el agente infeccioso. La inmunidad pasiva es una forma de protección rápida, pero de corta duración, que se adquiere durante el embarazo y se refuerza a través de la lactancia materna. También se adquiere a través de sueros o gammaglobulinas, que son sustancias que producen anticuerpos para combatir algunas enfermedades producidas por bacterias, pero que también actúan por poco tiempo. La inmunidad activa se adquiere por medio de las vacunas y la protección puede durar de unos años a toda la vida.

Tipos de inmunidad

Mecanismos inespecificos de Defensa (MID)

Los Mecanismos inespecificos de una persona son las barreras que no permiten la entrada de todo aquello ajeno al cuerpo, formando así la primera línea de defensa mas no respuesta inmune. Algunas de estas barreras son la piel, con la presencia de microbiota, que tiene la funcion de ocupar el espacio, lo que disminuye fisicoquimicamente la superficie de contacto con otros microorganismo ajenos a la biota normal de la piel; la presencia de acidos grasos secretados por la misma proporcionana a la piel un bajo pH,lo que proporciona un medio no compatible con los microrganismos. El estomago se le ha denominado trampa gastrica, ya que sus bombas de protones generan la segregacion de HCL con un valor de pH=1, sin embargo solo esta barrera es desarrollada en una etapas de desarrollo posteriores, ejemplo de esto es que el pH del estomago de un recien nacido es de 6, lo cual lo hace suceptible, en primera instancia a la colonizacion de la microbiota, pero tambien a la colonizacion por parte de patogenos. la mucosa, presenta la caracteristica de formar hiperplacias en las crestas de las vellosidades del intestino permitiendo la libre salida de agua y el desprendimiento de los enterocitos presentes en estratos superiores, enzimas presentes en las lágrimas y mas especificamente la lizosima tiene la principal caracteristica de romper estructuras bacterianas (Gram +).En nariz y garganta las vellosidades presentan movimientos que atrapan, retienen y retiran las particulas extrañas que son aspiradas durante la respiracion; el moco presenta la funcion de atrapar todas las particulas aspiradas y ser expulsado por los cilios ya que este presenta una velocidas de 3 cm por segundo. ademas de que la microbiota comensal funciona literalmente como una barrera biologica que impide el asentamiento de otros patogenos.

Estos mecanismo generan resistencia, pero no inmunidad, ya que esta se encuentra mediada por celulas.

La respuesta inflamatoria es parte de la inmunidad innata y se presenta cuando los tejidos son lesionados por bacterias, trauma, toxinas, calor o cualquier otra causa. Las sustancias químicas, incluyendo la histamina, bradiquinina, serotonina y otras, son liberadas por el tejido dañado y hacen que los vasos sanguíneos derramen líquido en los tejidos, lo que deriva en una inflamación localizada. Esto ayuda a delimitar y aislar la sustancia extraña del contacto con otros tejidos corporales.

Las sustancias químicas también atraen a los glóbulos blancos que se "comen" a los microorganismos y células muertas o dañadas. El proceso por el cual estos glóbulos blancos rodean, sumergen y destruyen las sustancias extrañas se llama fagocitosis y las células son colectivamente llamadas fagocitos, las cuales finalmente mueren. El pus se forma debido a la acumulación de tejido muerto, bacterias muertas y fagocitos vivos y muertos.

Inmunidad adquirida

Cualquier forma de inmunidad no innata, sino que se adquiere a lo largo de la vida. Puede ser natural o artificial e inducida pasiva o activamente. La inmunidad adquirida de forma natural se obtiene mediante el desarrollo de anticuerpos como consecuencia de un episodio infeccioso previo o por la transmisión de anticuerpos de la madre al feto a través de la placenta o al recién nacido a través de leche materna.

Inmunidad activa

Es la resistencia inducida después de contacto efectivo con antígenos extraños. En estos casos el huésped produce anticuerpos en forma activa y las células linfoides adquieren la capacidad para responder a los antígenos. Las ventajas de la inmunidad activa incluyen resistencia a largo plazo (basada en la producción de anticuerpos) y respuestas inmunitarias mediadas por células; las desventajas, el lento inicio de la resistencia y la necesidad de contacto prolongado o repetido con el antígeno.

Inmunidad pasiva

Forma de inmunidad adquirida debida a la acción de los anticuerpos transmitidos de forma natural a través de la placenta de la madre al feto o a través del calostro( líquido segregado por las glándulas mamarias durante el embarazo) de la madre al lactante o bien artificialmente por inyección de un suero como tratamiento profiláctico de alguna enfermedad. La inmunidad pasiva no es permanente como la activa, la inmunidad pasiva, es una forma de protección rápida, pero de corta duración, que se adquiere durante el embarazo y se refuerza a través de la lactancia materna.

Técnicas utilizadas en inmunología

Examinación Histológica del Sistema Inmunitario

Incluso antes de que el concepto de inmunidad (Latin inmunis, "exento") fuera desarrollado, varios físicos caracterizaron los órganos que más tarde demostrarían ser parte del sistema inmunológico.

Los órganos linfoides primarios del sistema inmunitario son el timo y la médula ósea, y los tejidos linfáticos secundarios incluyen el bazo, amígdalas, vasos linfáticos, nodos linfáticos, adenoides, y la piel. Cuando las condiciones de salud lo garantizan, órganos del sistema inmunitario tales como el timo, el bazo, las partes de médula ósea, vasos linfáticos, y tejidos linfáticos secundarios pueden ser extraídos quirúrgicamente para el examen mientras los pacientes están todavía vivos.

Los principales componentes del sistema inmunológico son celulares en la naturaleza y no están asociados con ningún órgano específico sino que están involucrados o circulando en varios tejidos localizados a lo largo de todo el organismo.

Inmunología clásica

La inmunología clásica está involucrada dentro de los campos de la epidemiología y la medicina. Estudia la relación entre los sistemas corporales, patógenos, e inmunidad. El escrito más antiguo en mención a la inmunidad se puede referir hacia atrás a la plaga de Atenas en el 430 a. C. Tucídides notó que la gente que se había recobrado de un ataque previo de la enfermedad podía cuidar a los enfermos sin contraer la enfermedad por segunda vez. Muchas otras sociedades antiguas tienen referencias de este fenómeno, pero no fue sino hasta los siglos XIX y XX donde el concepto fuese llevado a la teoría científica.

El estudio de los componentes celulares y moleculares de que comprende el sistema inmunitario, incluyendo sus funciones e interacciones, es el tema central de la inmunología. El sistema inmunológico ha sido dividido en un más primitivo sistema inmunitario innato, y un sistema inmunitario adaptativo o adquirido de los vertebrados; éste último a su vez está dividido en sus componentes humorales y celulares.

La respuesta humoral (anticuerpos) es definida como la interacción entre los anticuerpos y los antígenos. Los anticuerpos son proteínas específicas liberadas de cierta clase de células inmunitarias (linfocitos B). Los antígenos son definidos como elementos que promueven la generación de anticuerpos, por lo tanto son generadores de anticuerpos. La inmunología descansa sobre la comprensión de las propiedades de estas dos entidades biológicas. Sin embargo, igualmente importante es la respuesta celular, que puede no solamente matar a las células infectadas, sino que también es crucial en el control de la respuesta de anticuerpos. Se observa entonces que ambos sistemas son altamente interdependientes.

En el siglo XXI, la inmunología ha ampliado sus horizontes con las investigaciones desarrolladas en los nichos más especializados de la inmunología. Esto incluye la función inmunológica de las células, órganos y sistemas normalmente no asociados con el sistema inmunitario, así como la función del sistema inmunitario fuera de los modelos clásicos de inmunidad.

Inmunología clínica

La inmunología clínica es el estudio de las enfermedades causadas por los desórdenes del sistema inmunitario (falla, acción aberrante, y crecimiento maligno de los elementos celulares del sistema). También involucra enfermedades de otros sistemas, donde las reacciones inmunológicos juegan un papel en los rasgos clínicos y patológicos.

Las enfermedades causadas por los desórdenes del sistema inmunológico se dividen en dos amplias categorías:

• Inmunodeficiencia, en la cual partes del sistema inmunitario fallan en proveer una respuesta adecuada (p. ej. en la enfermedad granulomatosa crónica).
• Autoinmunidad, en la cual el sistema inmunológico ataca las células del propio organismo (p. ej. lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoidea, la enfermedad de Hashimoto y miastenia gravis).
  • Otros desórdenes del sistema inmunológico incluyen diferentes grados de hipersensibilidad, en los que el sistema responde inapropiadamente a componentes inofensivos (asma y otras alergias) o responde con mucha intensidad.

La enfermedad más conocida que afecta al sistema inmunológico es el SIDA, causado por el HIV. El SIDA es una inmunodeficiencia caracterizada por la pérdida de células T CD4+ ("helper") y macrófagos, que son destruidos por el HIV.

Los inmunólogos clínicos también estudian las formas de prevenir el rechazo a trasplantes, en el cual el sistema inmunitario destruye los alógenos o xenógenos.

Inmunoterapia

El uso de los componentes del sistema inmunológico en el tratamiento a una enfermedad o desorden es conocido como inmunoterapia. La inmunoterapia es la más comunmente usada en el contexto del tratamiento de los cánceres junto con la quimioterapia (drogas) y la radioterapia (radiación). Sin embargo, la inmunoterapia es frecuentemente usada en los inmunosuprimidos (tales como los pacientes HIV positivos) y las personas que sufren de otras deficiencias inmunológicas o enfermedades autoinmunitarias.

Inmunología diagnóstica

La especificidad del enlace entre antígeno y anticuerpo ha creado una herramienta excelente en la detección de las sustuncias en una variedad de técnicas diagnósticas. Los anticuerpos específicos para determinado antígeno pueden ser conjugados con un radio-marcador, marcador fluorescente, o una enzima reveladora (por escala de color) y son usados como pruebas para detectarlo.

Inmunología evolutiva

El estudio del sistema inmunológico en especies extintas y extant es capaz de darnos una clave en la comprensión de la evolución de las especies y el sistema inmunitario.

Un desarrollo de complejidad del sistema inmunológico pueden ser visto desde la protección fagocítica simple de los organismos unicelulares, la circulación de los péptidos untimicrobiunos en insectos o los órganos linfoides en vertebrados. Por supuesto, como muchas de las observaciones evolutivas, estas propiedades físicas son vistas frecuentemente a partir de la mirada antropocéntrica. Debe ser reconocido que, cada organismo vivo hoy tiene un sistema inmunitario absolutamente capaz de protegerlo de las principales formas de daño; esos orgunismos que no adaptaron sus sistemas inmunológicos a la amenaza externa está más alrededor al ser observados.

Los insectos y otros artrópodos, que no poseen inmunidad adaptativa verdadera, muestran sistemas altamente evolucionados de inmunidad innata, y son protegidos adicionalmente del daño externo (y la exposición a patógenos) gracias a sus conchas.

Enlaces externos

• BMC: Immunology- BioMed Central:Immunology es un diario de acceso abierto que publica artículos investigativos de revisión originales.
• Nature Reviews Immunology (Sitio Web)
• Janeway's Immunobiology textbook Versión de búsqueda online en el National Center for Biotechnology Information
• Overview en el Medical College of Georgia, Estados Unidos de América.
• MUGEN NoE modelos marinos de enfermedades inmunológicas
• Transplantation Immunology Sitio web interesante creado por la Facultad de Medicina de ka Universidad de Geneva que trata con los trastornos inmunológicos asociados con el trasplante de materiales genéticamente diferentes entre el donador y el receptor (células madre hematopoyéticas, órganos o la transfusión sanguínea).
• Lecturas online de Inmunología University of South Carolina, Estados Unidos de América.
• BRT-Burleson Research TechnologiesMide los efectos de farmacéuticos en el estado de desarrollo en el sistema inmunológico.