Respuesta inmune

Una respuesta inmunitaria es una reacción fisiológica que ocurre dentro de un organismo en el contexto de la inflamación con el propósito de defenderse contra factores exógenos. Estos incluyen una amplia variedad de toxinas , virus , bacterias intra y extracelulares , protozoos , helmintos y hongos que podrían causar graves problemas de salud al organismo huésped si no se eliminan del cuerpo. ^{[ 1 ]}

Además, existen otras formas de respuesta inmunitaria. Por ejemplo, factores exógenos inofensivos (como el polen y los componentes de los alimentos) pueden desencadenar alergias ; el látex y los metales también son alérgenos conocidos. Un tejido trasplantado (por ejemplo, sangre) u órgano puede causar la enfermedad de injerto contra huésped . Un tipo de reactividad inmunitaria conocida como enfermedad Rh se puede observar en mujeres embarazadas. Estas formas especiales de respuesta inmunitaria se clasifican como hipersensibilidad . Otra forma especial de respuesta inmunitaria es la inmunidad antitumoral .

En general, la respuesta inmunitaria se compone de dos ramas: el sistema inmunitario innato y el sistema inmunitario adaptativo , que trabajan conjuntamente para proteger contra los patógenos. Ambas ramas involucran componentes humorales y celulares .

La rama innata —la primera reacción del cuerpo ante un invasor— se caracteriza por ser una respuesta rápida e inespecífica a cualquier tipo de patógeno. Los componentes de la respuesta inmune innata incluyen barreras físicas como la piel y las membranas mucosas, células inmunes como neutrófilos , macrófagos y monocitos , y factores solubles como citocinas y complemento . ^{[ 2 ]} Por otro lado, la rama adaptativa es la respuesta inmune del cuerpo dirigida contra antígenos específicos y, por lo tanto, requiere más tiempo para activar los componentes involucrados. La rama adaptativa incluye células como células dendríticas , linfocitos T y linfocitos B , así como anticuerpos —también conocidos como inmunoglobulinas— que interactúan directamente con el antígeno y son un componente muy importante para una respuesta fuerte contra un invasor. ^{[ 1 ]}

El primer contacto de un organismo con un antígeno específico da lugar a la producción de linfocitos T y B efectores, que son células activadas que defienden al organismo contra el patógeno. La producción de estas células efectoras como resultado de la primera exposición se denomina respuesta inmunitaria primaria . También se producen linfocitos T y B de memoria si el mismo patógeno vuelve a entrar en el organismo. Si el organismo se reexpone al mismo patógeno, se activa una respuesta inmunitaria secundaria y el sistema inmunitario puede responder de forma rápida y eficaz gracias a las células de memoria de la primera exposición. ^{[ 3 ]} Las vacunas introducen un microorganismo debilitado, inactivado o fragmentado para provocar una respuesta inmunitaria primaria. De este modo, en caso de exposición al patógeno real, el organismo puede recurrir a la respuesta inmunitaria secundaria para defenderse rápidamente. ^{[ 4 ]}

La respuesta inmune innata es la primera respuesta de un organismo ante invasores extraños. Esta respuesta inmune se conserva evolutivamente en muchas especies diferentes, y todos los organismos multicelulares poseen algún tipo de variación de una respuesta innata. ^{[ 5 ]} El sistema inmunitario innato consta de barreras físicas como la piel y las membranas mucosas , varios tipos de células como neutrófilos , macrófagos y monocitos , y factores solubles que incluyen citocinas y complemento. ^{[ 2 ]} A diferencia de la respuesta inmune adaptativa , la respuesta innata no es específica para ningún invasor extraño en particular y, como resultado, actúa rápidamente para eliminar los patógenos del cuerpo.

Los patógenos se reconocen y detectan mediante receptores de reconocimiento de patrones (PRR). Estos receptores son estructuras en la superficie de los macrófagos capaces de unirse a invasores extraños e iniciar así la señalización celular dentro de la célula inmunitaria. Específicamente, los PRR identifican patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), que son componentes estructurales integrales de los patógenos. Ejemplos de PAMP incluyen la pared celular de peptidoglicano o los lipopolisacáridos (LPS), ambos componentes esenciales de las bacterias y, por lo tanto, conservados evolutivamente en muchas especies bacterianas diferentes. ^{[ 6 ]}

Cuando un patógeno extraño atraviesa las barreras físicas y entra en un organismo, los PRR de los macrófagos reconocen y se unen a PAMP específicos. Esta unión activa una vía de señalización que permite que el factor de transcripción NF-κB entre en el núcleo del macrófago e inicie la transcripción y posterior secreción de varias citocinas como IL-8 , IL-1 y TNFα . ^{[ 5 ]} La liberación de estas citocinas es necesaria para la entrada de neutrófilos desde los vasos sanguíneos al tejido infectado. Una vez que los neutrófilos entran en el tejido, al igual que los macrófagos, pueden fagocitar y eliminar cualquier patógeno o microbio.

El complemento , otro componente del sistema inmunitario innato, consta de tres vías que se activan de maneras distintas. La vía clásica se activa cuando la IgG o la IgM se unen a su antígeno diana en la membrana celular del patógeno o en un anticuerpo unido al antígeno. La vía alternativa se activa por superficies extrañas como virus, hongos, bacterias, parásitos, etc., y es capaz de autoactivarse debido al mecanismo de activación repetida del C3. La vía de las lectinas se activa cuando la lectina de unión a manosa (MBL) o la ficolina, también conocidas como receptores de reconocimiento de patrones específicos, se unen a patrones moleculares asociados a patógenos en la superficie de microorganismos invasores como levaduras , bacterias, parásitos y virus. ^{[ 7 ]} Cada una de las tres vías garantiza que el complemento siga siendo funcional si una de ellas deja de funcionar o si un invasor extraño logra evadir una de estas vías ( principio de defensa en profundidad ). ^{[ 5 ]} Aunque las vías se activan de manera diferente, la función general del sistema del complemento es opsonizar los patógenos e inducir una serie de respuestas inflamatorias que ayudan a combatir la infección .

La respuesta inmune adaptativa es la segunda línea de defensa del cuerpo . Las células del sistema inmune adaptativo son extremadamente específicas porque durante las primeras etapas del desarrollo las células B y T desarrollan receptores de antígeno que son específicos solo para ciertos antígenos . Esto es extremadamente importante para la activación de las células B y T. Las células B y T son células extremadamente peligrosas, y si pueden atacar sin pasar por un riguroso proceso de activación, una célula B o T defectuosa puede comenzar a exterminar las propias células sanas del huésped. ^{[ 8 ]} La activación de las células T auxiliares vírgenes ocurre cuando las células presentadoras de antígeno (CPA) presentan antígeno extraño a través de moléculas MHC de clase II en su superficie celular. Estas CPA incluyen células dendríticas , células B y macrófagos que están especialmente equipados no solo con MHC de clase II sino también con ligandos coestimuladores que son reconocidos por receptores coestimuladores en las células T auxiliares. Sin las moléculas coestimuladoras, la respuesta inmune adaptativa sería ineficiente y las células T se volverían anérgicas . Varios subgrupos de células T pueden ser activados por APC específicas, y cada célula T está especialmente equipada para lidiar con cada patógeno microbiano único. El tipo de célula T activada y el tipo de respuesta generada dependen, en parte, del contexto en el que la APC encontró el antígeno por primera vez. ^{[ 9 ]} Una vez que las células T auxiliares se activan, pueden activar las células B vírgenes en el ganglio linfático . Sin embargo, la activación de las células B es un proceso de dos pasos. Primero, los receptores de células B, que son simplemente anticuerpos de inmunoglobulina M (IgM) e inmunoglobulina D (IgD) específicos para la célula B en particular, deben unirse al antígeno, lo que luego da como resultado un procesamiento interno para que se presente en las moléculas MHC de clase II de la célula B. Una vez que esto sucede, una célula T auxiliar que puede identificar el antígeno unido al MHC interactúa con su molécula coestimuladora y activa la célula B. Como resultado, la célula B se convierte en una célula plasmática que secreta anticuerpos que actúan como opsonina contra los invasores.

La especificidad en la rama adaptativa se debe a que cada célula B y T es diferente. Por lo tanto, existe una comunidad diversa de células preparadas para reconocer y atacar una amplia gama de invasores. ^{[ 8 ]} Sin embargo, la desventaja es que la respuesta inmune adaptativa es mucho más lenta que la respuesta innata del cuerpo, ya que sus células son extremadamente específicas y se requiere activación antes de que pueda actuar. Además de la especificidad, la respuesta inmune adaptativa también se caracteriza por la memoria inmunológica . Tras el encuentro con un antígeno, el sistema inmunitario produce células T y B de memoria que permiten una respuesta inmune más rápida y robusta en caso de que el organismo vuelva a encontrarse con el mismo antígeno. ^{[ 8 ]}

En función de las demandas exógenas, se distinguen varios tipos de respuesta inmunitaria (RI). En este paradigma, los componentes celulares y moleculares del sistema inmunitario (tanto innato como adaptativo) y de otros sistemas se organizan para responder de forma óptima a los distintos estímulos del exposoma.

Actualmente, se clasifican varios tipos de IR. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

La respuesta inmunitaria de tipo 1 es desencadenada por virus, bacterias intracelulares y parásitos. Los actores involucrados son las células linfoides innatas del grupo 1 (ILC1), las células NK, las células Th1, los macrófagos y los isotipos de IgG opsonizantes.

La resistencia a la insulina tipo 2 es causada por toxinas y parásitos multicelulares. Las células ILC2, las células epiteliales , los linfocitos Th2, los eosinófilos, los basófilos, los mastocitos y la IgE desempeñan un papel fundamental en este proceso.

La inmunorreactividad de tipo 3 ataca a las bacterias y hongos extracelulares reclutando ILC3, Th17, neutrófilos e isotipos de IgG opsonizantes.

Se pueden observar tipos adicionales de IR en patologías no infecciosas. ^{[ 12 ]}

Todos los tipos de IR tienen partes sensoras (ILC, células NK), adaptativas (células T y B) y efectoras ( neutrófilos , eosinófilos , basófilos , mastocitos ). ^{[ 11 ]}