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Sistema inmunitario innato

Sistema inmunitario innato El sistema inmunitario innato o inespecífico [ 1 ] es una de las dos principales estrategias de inmunidad en los vertebrados (la otra es el sistema in...

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Sistema inmunitario innato

El sistema inmunitario innato o inespecífico [ 1 ] es una de las dos principales estrategias de inmunidad en los vertebrados (la otra es el sistema inmunitario adaptativo ). El sistema inmunitario innato es una estrategia de defensa alternativa y es la respuesta inmunitaria dominante que se encuentra en plantas , hongos , procariotas e invertebrados (véase §  Más allá de los vertebrados ). [ 2 ]

Las principales funciones del sistema inmunitario innato son:

Barreras anatómicas

Las barreras anatómicas incluyen barreras físicas, químicas y biológicas. Las superficies epiteliales forman una barrera física impermeable a la mayoría de los agentes infecciosos, actuando como primera línea de defensa contra los organismos invasores. [ 3 ] La descamación (desprendimiento) del epitelio cutáneo también ayuda a eliminar bacterias y otros agentes infecciosos que se han adherido a la superficie epitelial. La falta de vasos sanguíneos, la incapacidad de la epidermis para retener la humedad y la presencia de glándulas sebáceas en la dermis, producen un ambiente inadecuado para la supervivencia de los microbios . [ 3 ] En el tracto gastrointestinal y respiratorio , el movimiento debido a la peristalsis o los cilios, respectivamente, ayuda a eliminar los agentes infecciosos. [ 3 ] Además, el moco atrapa los agentes infecciosos. [ 3 ] La flora intestinal puede prevenir la colonización de bacterias patógenas secretando sustancias tóxicas o compitiendo con las bacterias patógenas por nutrientes o sitios de unión en la superficie celular. [ 3 ] La acción de lavado de las lágrimas y la saliva ayuda a prevenir infecciones de los ojos y la boca. [ 3 ]

Teoría de la barrera epitelial

La hipótesis de la barrera epitelial (también conocida como teoría de la barrera epitelial ) es un concepto médico que sugiere que la disfunción de las barreras epiteliales, inducida por sustancias tóxicas ambientales como contaminantes del aire, detergentes, aditivos alimentarios, microplásticos y nanopartículas, contribuye al desarrollo de enfermedades crónicas. [ 5 ] El deterioro de la barrera ocurre en la piel, el tracto respiratorio y los intestinos, y a menudo se acompaña de disbiosis microbiana, translocación bacteriana, inflamación tisular y sistémica, y desregulación inmunitaria. [ 5 ] Se ha propuesto que estos procesos contribuyen a trastornos alérgicos, autoinmunes, metabólicos y neuropsiquiátricos. [ 5 ] [ 6 ]

La hipótesis fue formulada inicialmente a principios de la década de 2020 por el inmunólogo Cezmi Akdis y desde entonces ha sido objeto de debate en revisiones independientes revisadas por pares en los campos de la inmunología, la alergia, la dermatología y la nutrición. [ 5 ] Akdis introdujo el concepto para explicar la creciente prevalencia de enfermedades inflamatorias crónicas en las sociedades industrializadas. Se basa en marcos teóricos anteriores, como la hipótesis de la higiene , e incorpora hallazgos de la investigación del microbioma . [ 5 ] [ 7 ]

Los mecanismos propuestos incluyen:

  • Daños en la barrera: La exposición a factores ambientales como el ozono, las partículas, los detergentes y las partículas sintéticas puede dañar las uniones epiteliales, aumentando la permeabilidad y permitiendo que los antígenos penetren en los tejidos subyacentes. [ 5 ] [ 8 ]
  • Disbiosis microbiana [ 5 ] : El deterioro de la barrera puede alterar la composición de la microbiota en la piel, el intestino y las vías respiratorias, reduciendo la diversidad microbiana y promoviendo el crecimiento excesivo de especies oportunistas. [ 9 ]
  • Activación inmunitaria: Las citocinas como la interleucina-25 , la interleucina-33 y la linfopoyetina estromal tímica están implicadas en el inicio de las respuestas inflamatorias de tipo 2 tras la alteración de la barrera. [ 5 ] [ 10 ]

Los contextos de la enfermedad pueden incluir:

  • Enfermedades alérgicas: asma, dermatitis atópica, alergia alimentaria, rinitis alérgica, esofagitis eosinofílica. [ 11 ]
  • Trastornos autoinmunes y metabólicos: diabetes tipo 1, esclerosis múltiple, enfermedad hepática esteatósica asociada a disfunción metabólica. [ 5 ] [ 11 ]
  • Trastornos neuropsiquiátricos: investigaciones preliminares sugieren posibles vínculos con trastornos neuroinflamatorios, como la enfermedad de Alzheimer. [ 5 ] [ 11 ]

Los críticos de la teoría argumentan que muchas asociaciones siguen siendo correlativas y enfatizan la necesidad de estudios longitudinales en humanos y métodos estandarizados para evaluar la integridad de la barrera epitelial. [ 12 ] [ 13 ]

Inflamación

La inflamación es una de las primeras respuestas del sistema inmunitario ante una infección o irritación. Se desencadena por factores químicos liberados por las células dañadas. Establece una barrera física contra la propagación de la infección y favorece la cicatrización de cualquier tejido dañado tras la eliminación del patógeno. [ 14 ]

El proceso de inflamación aguda se inicia por células ya presentes en todos los tejidos, principalmente macrófagos residentes , células dendríticas , histiocitos , células de Kupffer y mastocitos . Estas células poseen receptores en su superficie o en su interior, denominados receptores de reconocimiento de patrones (PRR), que reconocen moléculas comunes a los patógenos pero distinguibles de las moléculas del huésped, conocidas colectivamente como patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP). Al inicio de una infección, quemadura u otra lesión, estas células se activan (uno de sus PRR reconoce un PAMP) y liberan mediadores inflamatorios , como citocinas y quimiocinas, responsables de los signos clínicos de la inflamación. La activación de los PRR y sus consecuencias celulares se han caracterizado como métodos de muerte celular inflamatoria, que incluyen la piroptosis , la necroptosis y la PANoptosis . Estas vías de muerte celular ayudan a eliminar las células infectadas o aberrantes y a liberar el contenido celular y los mediadores inflamatorios.

Los factores químicos producidos durante la inflamación ( histamina , bradicinina , serotonina , leucotrienos y prostaglandinas ) sensibilizan los receptores del dolor , provocan vasodilatación local de los vasos sanguíneos y atraen fagocitos, especialmente neutrófilos. [ 14 ] Los neutrófilos activan otras partes del sistema inmunitario liberando factores que atraen leucocitos y linfocitos adicionales. Las citocinas producidas por los macrófagos y otras células del sistema inmunitario innato median la respuesta inflamatoria. Estas citocinas incluyen TNF , HMGB1 e IL-1 . [ 15 ]

La respuesta inflamatoria se caracteriza por los siguientes síntomas:

  • enrojecimiento de la piel , debido a un aumento localizado de la circulación sanguínea;
  • calor, ya sea un aumento de la temperatura local, como una sensación de calor alrededor de una infección localizada, o una fiebre sistémica ;
  • inflamación de los tejidos afectados, como la parte superior de la garganta durante un resfriado común o las articulaciones afectadas por la artritis reumatoide ;
  • mayor producción de mucosidad, que puede causar síntomas como secreción nasal o tos productiva ;
  • El dolor y los mediadores inflamatorios estimulan y sensibilizan directamente las terminaciones nerviosas nociceptivas, lo que provoca dolor local, como dolor en las articulaciones o dolor de garganta , o que afecta a todo el cuerpo, como dolores corporales ; y una posible disfunción de los órganos/tejidos afectados.

Sistema de complemento

El sistema del complemento es un mecanismo clave de la inmunidad innata que utiliza proteínas para identificar y eliminar patógenos, a la vez que mantiene la homeostasis eliminando las células muertas y dañadas. [ 16 ] Una vez que un patógeno ingresa al cuerpo a través de la barrera epitelial, se activan las proteínas plasmáticas solubles llamadas proteínas del complemento (proteínas C1-C9). Estas proteínas del complemento desencadenan una cascada de reacciones que atacan y eliminan los patógenos extracelulares.

En la vía clásica, el anticuerpo es producido por las células B durante la respuesta inmune adaptativa y, una vez que se une a un patógeno, permite que C1 se una y active el sistema del complemento. Esto activa C4 y C2, que se combinan para formar la C3 convertasa. La C3 convertasa se divide en C3a y C3b. C3a ayuda a promover la opsonización y aumenta la inflamación al ayudar a las células inmunes a desplazarse al sitio de la infección, mientras que C3b ayuda a formar un complejo proteico que se inserta en la membrana del patógeno para causar la lisis celular y matar al patógeno, conocido como complejo de ataque de membrana, compuesto por las proteínas C5b-C9.

La vía alternativa sigue una secuencia similar a la vía clásica, pero comienza con la activación espontánea de C3. El C3 activado se une directamente a la superficie del patógeno e interactúa con otras proteínas para formar la C3 convertasa. En este punto, la vía continúa como la vía clásica, formando el complejo de ataque de membrana y eliminando el patógeno mediante lisis celular.

El C3 es esencial desde el punto de vista mecanístico para la función del complemento, y las deficiencias de C3 afectan gravemente las respuestas inmunitarias. La falta de opsonización mediada por C3 se asocia con una diferenciación defectuosa de las células dendríticas, respuestas debilitadas de las células B de memoria y un desarrollo deficiente de las células T reguladoras, lo que pone de manifiesto cómo el C3 influye no solo en la eliminación de patógenos, sino también en procesos inmunitarios adaptativos más amplios (Zarantonello, 2022). [ 17 ]

Los elementos de la cascada del complemento se pueden encontrar en muchas especies no mamíferas, incluidas plantas , aves , peces y algunas especies de invertebrados . [ 18 ]

glóbulos blancos

Imagen de microscopio electrónico de barrido de sangre humana circulante normal. Se pueden observar glóbulos rojos, varios glóbulos blancos con protuberancias, incluidos linfocitos , un monocito , un neutrófilo y muchas plaquetas pequeñas en forma de disco .

Los glóbulos blancos (GB) también se conocen como leucocitos . La mayoría de los leucocitos se diferencian de otras células del cuerpo en que no están estrechamente asociados a un órgano o tejido en particular; por lo tanto, su función es similar a la de organismos unicelulares independientes. La mayoría de los leucocitos pueden moverse libremente e interactuar con restos celulares, partículas extrañas y microorganismos invasores, capturándolos (aunque los macrófagos , los mastocitos y las células dendríticas son menos móviles). A diferencia de muchas otras células, la mayoría de los leucocitos del sistema inmunitario innato no pueden dividirse ni reproducirse por sí mismos, sino que son productos de células madre hematopoyéticas multipotentes presentes en la médula ósea . [ 19 ] [ 20 ]

Los leucocitos innatos incluyen: células asesinas naturales , mastocitos, eosinófilos y basófilos ; y las células fagocíticas incluyen macrófagos , neutrófilos y células dendríticas, y funcionan dentro del sistema inmunitario identificando y eliminando patógenos que podrían causar infección. [ 2 ]

Mastocitos

Los mastocitos son un tipo de célula inmunitaria innata que reside en el tejido conectivo y en las membranas mucosas. Están íntimamente relacionados con la cicatrización de heridas y la defensa contra patógenos, pero también suelen estar asociados con alergias y anafilaxia . [ 14 ] Al activarse, los mastocitos liberan rápidamente gránulos característicos, ricos en histamina y heparina , junto con diversos mediadores hormonales y quimiocinas , o citocinas quimiotácticas , al medio ambiente. La histamina dilata los vasos sanguíneos , provocando los signos característicos de inflamación, y recluta neutrófilos y macrófagos. [ 14 ]

Fagocitos

La palabra «fagocito» significa literalmente «célula que come». Se trata de células inmunitarias que engullen, o « fagocitan », patógenos o partículas. Para engullir una partícula o patógeno, un fagocito extiende porciones de su membrana plasmática , envolviéndola hasta que queda completamente dentro de la célula. Una vez dentro, el patógeno invasor queda contenido en un fagosoma , que se fusiona con un lisosoma . [ 2 ] El lisosoma contiene enzimas y ácidos que destruyen y digieren la partícula u organismo. En general, los fagocitos patrullan el cuerpo en busca de patógenos, pero también pueden reaccionar a un grupo de señales moleculares altamente especializadas producidas por otras células, llamadas citocinas . Las células fagocíticas del sistema inmunitario incluyen macrófagos, neutrófilos y células dendríticas.

La fagocitosis de las propias células del huésped es común como parte del desarrollo y mantenimiento tisular normal. Cuando las células del huésped mueren, ya sea por apoptosis o por daño celular debido a una infección, las células fagocíticas se encargan de su eliminación del sitio afectado. [ 20 ] Al ayudar a eliminar las células muertas antes del crecimiento y desarrollo de nuevas células sanas, la fagocitosis es una parte importante del proceso de curación tras una lesión tisular.

Un macrófago

Macrófagos

Los macrófagos, del griego, que significa "grandes comedores", son leucocitos fagocíticos de gran tamaño, capaces de desplazarse más allá del sistema vascular migrando a través de las paredes de los capilares y entrando en los espacios intercelulares en busca de patógenos invasores. En los tejidos, los macrófagos específicos de cada órgano se diferencian de las células fagocíticas presentes en la sangre llamadas monocitos . Los macrófagos son los fagocitos más eficientes y pueden fagocitar cantidades sustanciales de bacterias u otras células o microbios. [ 2 ] La unión de moléculas bacterianas a receptores en la superficie de un macrófago desencadena su engullimiento y destrucción de las bacterias mediante la generación de una " explosión respiratoria ", que provoca la liberación de especies reactivas de oxígeno . Los patógenos también estimulan al macrófago a producir quimiocinas, que atraen a otras células al sitio de la infección. [ 2 ] También hay macrófagos residentes en muchos tejidos, incluyendo las membranas mucosas, el hígado, los pulmones y la piel (donde a menudo se les llama células de Langerhans ).

Neutrófilos

Un neutrófilo

Los neutrófilos, junto con los eosinófilos y los basófilos , se conocen como granulocitos debido a la presencia de gránulos en su citoplasma, o como células polimorfonucleares (PMN) debido a sus característicos núcleos lobulados . Los gránulos de los neutrófilos contienen diversas sustancias tóxicas que matan o inhiben el crecimiento de bacterias y hongos. Al igual que los macrófagos, los neutrófilos atacan a los patógenos activando una explosión respiratoria . Los principales productos de la explosión respiratoria de los neutrófilos son agentes oxidantes fuertes, como el peróxido de hidrógeno , los radicales libres de oxígeno y el hipoclorito . Los neutrófilos son el tipo de fagocito más abundante, que normalmente representa entre el 50 % y el 60 % del total de leucocitos circulantes, y suelen ser las primeras células en llegar al sitio de una infección. [ 14 ] La médula ósea de un adulto sano produce más de 100 mil millones de neutrófilos al día, y más de 10 veces esa cantidad durante la inflamación aguda . [ 14 ]

Células dendríticas

Las células dendríticas (CD) son células fagocíticas presentes en los tejidos que están en contacto con el medio externo, principalmente la piel y la mucosa interna de la nariz , los pulmones , el estómago y los intestinos . [ 20 ] Reciben su nombre por su parecido con las dendritas neuronales , pero las células dendríticas no están conectadas al sistema nervioso . Las células dendríticas son muy importantes en el proceso de presentación de antígenos y sirven como enlace entre los sistemas inmunitarios innato y adaptativo .

Un eosinófilo

Basófilos y eosinófilos

Los basófilos y eosinófilos son células relacionadas con los neutrófilos. Al activarse por el contacto con un patógeno, los basófilos liberadores de histamina son importantes en la defensa contra los parásitos y desempeñan un papel en las reacciones alérgicas , como el asma . [ 2 ] Tras su activación, los eosinófilos secretan una variedad de proteínas altamente tóxicas y radicales libres que son muy eficaces para eliminar parásitos, pero que también pueden dañar los tejidos durante una reacción alérgica. Por lo tanto, la activación y liberación de toxinas por los eosinófilos están estrictamente reguladas para prevenir cualquier destrucción tisular inapropiada. [ 14 ]

células asesinas naturales

Las células asesinas naturales (células NK) no atacan directamente a los microbios invasores. En cambio, destruyen las células huésped dañadas, como las células tumorales o las infectadas por virus, reconociéndolas por una condición conocida como "ausencia de lo propio". Este término describe células con niveles anormalmente bajos de un marcador de superficie celular llamado MHC I ( complejo mayor de histocompatibilidad ), una situación que puede surgir en infecciones virales de las células huésped. [ 21 ] Se les denominó "asesinas naturales" debido a la idea inicial de que no requieren activación para eliminar las células que carecen de lo propio. La composición del MHC en la superficie de las células dañadas se altera y las células NK se activan al reconocer esta alteración. Las células corporales normales no son reconocidas ni atacadas por las células NK porque expresan antígenos MHC propios intactos. Estos antígenos MHC son reconocidos por los receptores de inmunoglobulina de células asesinas (KIR), que ralentizan la reacción de las células NK. La línea celular NK-92 no expresa KIR y se desarrolla para la terapia tumoral. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

Células T γδ

Al igual que otros subconjuntos de células T "no convencionales" que poseen receptores de células T (TCR) invariantes , como las células T Natural Killer restringidas por CD1d , las células T γδ exhiben características que las sitúan en la frontera entre la inmunidad innata y la adaptativa. Las células T γδ pueden considerarse un componente de la inmunidad adaptativa, ya que reorganizan los genes TCR para producir diversidad de unión y desarrollar un fenotipo de memoria . Los diversos subconjuntos pueden considerarse parte del sistema inmunitario innato, donde un TCR restringido o receptores NK pueden usarse como receptores de reconocimiento de patrones . Por ejemplo, según este paradigma, un gran número de células T Vγ9/Vδ2 responden en cuestión de horas a moléculas comunes producidas por microbios, y las células T Vδ1 intraepiteliales altamente restringidas responderán a células epiteliales estresadas.

Otros mecanismos de los vertebrados

El sistema de coagulación se superpone con el sistema inmunitario. Algunos productos del sistema de coagulación pueden contribuir a las defensas no específicas mediante su capacidad para aumentar la permeabilidad vascular y actuar como agentes quimiotácticos para las células fagocíticas . Además, algunos productos del sistema de coagulación son directamente antimicrobianos . Por ejemplo, la beta-lisina , una proteína producida por las plaquetas durante la coagulación , puede causar la lisis de muchas bacterias Gram positivas al actuar como un detergente catiónico. [ 3 ] Muchas proteínas de fase aguda de la inflamación están involucradas en el sistema de coagulación.

El aumento de los niveles de lactoferrina y transferrina inhibe el crecimiento bacteriano al unirse al hierro, un nutriente esencial para las bacterias. [ 3 ]

Regulación neuronal

La respuesta inmune innata a lesiones infecciosas y estériles está modulada por circuitos neuronales que controlan el período de producción de citocinas. El reflejo inflamatorio es un circuito neuronal prototípico que controla la producción de citocinas en el bazo . [ 26 ] Los potenciales de acción transmitidos a través del nervio vago al bazo median la liberación de acetilcolina , el neurotransmisor que inhibe la liberación de citocinas al interactuar con los receptores nicotínicos de acetilcolina alfa7 ( CHRNA7 ) expresados ​​en las células productoras de citocinas. [ 27 ] El arco motor del reflejo inflamatorio se denomina vía antiinflamatoria colinérgica .

Especificidad del patógeno

Las distintas partes del sistema inmunitario innato muestran especificidad para diferentes patógenos.

Evasión inmunitaria

Las células del sistema inmunitario innato impiden el crecimiento libre de microorganismos dentro del cuerpo, pero muchos patógenos han desarrollado mecanismos para evadirlo. [ 33 ] [ 34 ]

Una estrategia es la replicación intracelular, como la que practica Mycobacterium tuberculosis , o el uso de una cápsula protectora, que previene la lisis por el complemento y por los fagocitos, como en Salmonella . [ 35 ] Las especies de Bacteroides son normalmente bacterias mutualistas , que constituyen una parte sustancial de la flora gastrointestinal de los mamíferos . [ 36 ] Especies como B. fragilis son patógenos oportunistas , que causan infecciones de la cavidad peritoneal . Inhiben la fagocitosis al afectar los receptores de los fagocitos que se utilizan para engullir bacterias. También pueden imitar a las células del huésped para que el sistema inmunitario no las reconozca como extrañas. Staphylococcus aureus inhibe la capacidad del fagocito para responder a las señales de quimiocinas. M. tuberculosis , Streptococcus pyogenes y Bacillus anthracis utilizan mecanismos que matan directamente al fagocito. [ 37 ]

Las bacterias y los hongos pueden formar biopelículas complejas , protegiéndolos de las células y proteínas inmunitarias; las biopelículas están presentes en las infecciones crónicas por Pseudomonas aeruginosa y Burkholderia cenocepacia características de la fibrosis quística . [ 38 ]

virus

Los interferones de tipo I (IFN), secretados principalmente por las células dendríticas , [ 39 ] desempeñan un papel central en la defensa antiviral del huésped y en el estado antiviral de la célula. [ 40 ] Los componentes virales son reconocidos por diferentes receptores: los receptores tipo Toll se localizan en la membrana endosomal y reconocen el ARN de doble cadena (dsRNA), los receptores MDA5 y RIG-I se localizan en el citoplasma y reconocen dsRNA largos y dsRNA que contienen fosfato, respectivamente. [ 41 ] Cuando los receptores citoplasmáticos MDA5 y RIG-I reconocen un virus, cambia la conformación entre el dominio de reclutamiento de caspasas (CARD) y el adaptador MAVS que contiene CARD. Paralelamente, cuando los TLR en los compartimentos endocíticos reconocen un virus, se induce la activación de la proteína adaptadora TRIF . Ambas vías convergen en el reclutamiento y activación del complejo IKKε/TBK-1, induciendo la dimerización de los factores de transcripción IRF3 e IRF7 , que se translocan al núcleo, donde inducen la producción de IFN en presencia de un factor de transcripción específico y activan el factor de transcripción 2. El IFN se secreta a través de vesículas secretoras , donde puede activar receptores tanto en la célula de la que se liberó ( autocrina ) como en células cercanas (paracrina). Esto induce la expresión de cientos de genes estimulados por interferón. Esto conduce a la producción de proteínas antivirales , como la proteína quinasa R , que inhibe la síntesis de proteínas virales, o la familia de la 2′,5′-oligoadenilato sintetasa , que degrada el ARN viral. [ 40 ]

Algunos virus evaden esto produciendo moléculas que interfieren con la producción de IFN. Por ejemplo, el virus de la influenza A produce la proteína NS1 , que puede unirse al ARN del huésped y del virus, interactuar con proteínas de señalización inmunitaria o bloquear su activación por ubiquitinación , inhibiendo así la producción de IFN de tipo I. [ 42 ] La influenza A también bloquea la activación de la proteína quinasa R y el establecimiento del estado antiviral. [ 43 ] El virus del dengue también inhibe la producción de IFN de tipo I bloqueando la fosforilación de IRF3 mediante el complejo de proteasa NS2B3 . [ 44 ]

Cáncer

Las células cancerosas presentan señales intercelulares anormales que normalmente provocan que sean atacadas y destruidas por células inmunitarias, como las células asesinas naturales y las células T citotóxicas . Para volverse maligno, un tumor debe evadir la respuesta inmunitaria inicial y modificar la red inmunitaria en el microambiente tumoral , un proceso conocido como edición inmunitaria .

Existen tres fases consecutivas de edición inmunológica:

1. Eliminación, donde las células malignas son destruidas por una respuesta inmunitaria.

2. Equilibrio, donde algunas células sobreviven al ataque y entran en un estado de latencia.

3. Escape, donde estas células emergen en una forma que no puede ser detectada por el sistema inmunitario [ 45 ].

Los métodos de edición inmunológica incluyen:

• Disminuir la visibilidad para las células inmunitarias al reducir la expresión de antígenos de superficie.

· liberar señales intercelulares que suprimen una respuesta inmune

· expresar puntos de control inmunitarios que se unen a las células inmunitarias e inhiben su actividad [ 46 ]

Más allá de los vertebrados

procariotas

Las bacterias (y quizás otros organismos procariotas ) utilizan un mecanismo de defensa único, denominado sistema de restricción-modificación , para protegerse de patógenos como los bacteriófagos . En este sistema, las bacterias producen enzimas llamadas endonucleasas de restricción que atacan y destruyen regiones específicas del ADN viral de los bacteriófagos invasores. La metilación del propio ADN del huésped lo marca como "propio" e impide que sea atacado por las endonucleasas. [ 47 ] Las endonucleasas de restricción y el sistema de restricción-modificación existen exclusivamente en procariotas. [ 48 ]

Invertebrados

Los invertebrados no poseen linfocitos ni un sistema inmunitario humoral basado en anticuerpos, y es probable que un sistema inmunitario adaptativo multicomponente surgiera con los primeros vertebrados. [ 49 ] Sin embargo, los invertebrados poseen mecanismos que parecen ser precursores de estos aspectos de la inmunidad de los vertebrados. Los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) son proteínas utilizadas por casi todos los organismos para identificar moléculas asociadas con patógenos microbianos. Los TLR son una clase importante de receptores de reconocimiento de patrones, que existen en todos los celomados (animales con cavidad corporal), incluidos los humanos. [ 50 ] El sistema del complemento existe en la mayoría de las formas de vida. Algunos invertebrados, incluidos varios insectos, cangrejos y gusanos, utilizan una forma modificada de la respuesta del complemento conocida como el sistema de profenoloxidasa (proPO). [ 49 ]

Los péptidos antimicrobianos son un componente conservado evolutivamente de la respuesta inmune innata presente en todas las clases de vida y representan la principal forma de inmunidad sistémica en los invertebrados . Varias especies de insectos producen péptidos antimicrobianos conocidos como defensinas y cecropinas .

Cascadas proteolíticas

En los invertebrados, los PRR desencadenan cascadas proteolíticas que degradan proteínas y controlan muchos de los mecanismos del sistema inmunitario innato de estos organismos, incluyendo la coagulación de la hemolinfa y la melanización . Las cascadas proteolíticas son componentes importantes del sistema inmunitario de los invertebrados porque se activan más rápidamente que otras reacciones inmunitarias innatas, ya que no dependen de cambios genéticos. Las cascadas proteolíticas funcionan tanto en vertebrados como en invertebrados, aunque se utilizan diferentes proteínas a lo largo de las mismas. [ 51 ]

Mecanismos de coagulación

En la hemolinfa, que constituye el fluido del sistema circulatorio de los artrópodos , un fluido gelatinoso rodea a los patógenos invasores, de forma similar a como lo hace la sangre en otros animales. Diversas proteínas y mecanismos intervienen en la coagulación de los invertebrados. En los crustáceos, la transglutaminasa de las células sanguíneas y las proteínas plasmáticas móviles conforman el sistema de coagulación, donde la transglutaminasa polimeriza subunidades de 210 kDa de una proteína plasmática coagulante. Por otro lado, en el sistema de coagulación del cangrejo herradura , los componentes de las cascadas proteolíticas se almacenan como formas inactivas en los gránulos de los hemocitos, que se liberan cuando entran moléculas extrañas, como los lipopolisacáridos . [ 51 ]

Plantas

Los miembros de cada clase de patógeno que infecta a los humanos también infectan a las plantas. Aunque la especie patógena exacta varía según la especie infectada, las bacterias, los hongos, los virus, los nematodos y los insectos pueden causar enfermedades en las plantas . Al igual que los animales, las plantas atacadas por insectos u otros patógenos utilizan una serie de respuestas metabólicas complejas que conducen a la formación de compuestos químicos defensivos que combaten la infección o hacen que la planta sea menos atractiva para los insectos y otros herbívoros . [ 52 ] (véase: defensa de las plantas contra la herbivoría ).

Al igual que los invertebrados, las plantas no generan anticuerpos ni respuestas de células T, ni poseen células móviles que detecten y ataquen patógenos. Además, en caso de infección, algunas partes de las plantas se consideran desechables y reemplazables, algo que pocos animales pueden hacer. Aislar o desechar una parte de la planta ayuda a detener la propagación de la infección. [ 52 ]

La mayoría de las respuestas inmunes de las plantas implican señales químicas sistémicas enviadas por toda la planta. Las plantas utilizan PRR para reconocer firmas microbianas conservadas. Este reconocimiento desencadena una respuesta inmune. Los primeros receptores vegetales de firmas microbianas conservadas se identificaron en el arroz (XA21, 1995) [ 53 ] [ 54 ] y en Arabidopsis ( FLS2 , 2000). [ 55 ] Las plantas también poseen receptores inmunes que reconocen efectores de patógenos variables. Estos incluyen la clase de proteínas NBS-LRR. Cuando una parte de una planta se infecta con un patógeno microbiano o viral, en caso de una interacción incompatible desencadenada por elicitores específicos, la planta produce una respuesta hipersensible localizada (HR), en la que las células en el sitio de infección sufren apoptosis rápida para evitar la propagación a otras partes de la planta. La HR tiene algunas similitudes con la piroptosis animal , como el requerimiento de la actividad proteolítica tipo caspasa -1 de VPEγ, una proteasa de cisteína que regula el desensamblaje celular durante la muerte celular. [ 56 ]

Las proteínas de "resistencia" (R), codificadas por genes R , están ampliamente presentes en las plantas y detectan patógenos. Estas proteínas contienen dominios similares a los receptores tipo NOD y TLR. La resistencia sistémica adquirida (SAR) es un tipo de respuesta defensiva que hace que toda la planta sea resistente a un amplio espectro de agentes infecciosos. [ 57 ] La SAR implica la producción de mensajeros químicos , como el ácido salicílico o el ácido jasmónico . Algunos de estos viajan a través de la planta y señalan a otras células para producir compuestos defensivos que protejan las partes no infectadas, por ejemplo, las hojas. [ 58 ] El ácido salicílico en sí mismo, aunque indispensable para la expresión de la SAR, no es la señal translocada responsable de la respuesta sistémica. Evidencia reciente indica un papel para los jasmonatos en la transmisión de la señal a porciones distales de la planta. Los mecanismos de silenciamiento de ARN son importantes en la respuesta sistémica de la planta, ya que pueden bloquear la replicación del virus. [ 59 ] La respuesta del ácido jasmónico se estimula en las hojas dañadas por insectos e implica la producción de metil jasmonato . [ 52 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Respuesta inmune: Enciclopedia médica MedlinePlus" . medlineplus.gov . Consultado el 7 de noviembre de 2021 .
  2. 1 2 3 4 5 6 Janeway C , Paul C, Travers M, Walport M, Shlomchik M (2001). Inmunobiología (Quinta ed.). Nueva York y Londres: Garland Science. ISBN  0-8153-4101-6..
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Mayer G. "Inmunidad innata (no específica)" . Sección de Inmunología de Microbiología e Inmunología en línea . Universidad de Carolina del Sur.
  4. ↑ "Ascensor mucociliar" . Saunders Comprehensive Veterinary Dictionary (3.ª ed.). Elsevier, Inc. 2007. Consultado el 11 de junio de 2018 . 
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sun N, Ogulur I, Mitamura Y, et al. (diciembre de 2024). " La teoría de la barrera epitelial y sus enfermedades asociadas" . Allergy . 79 (12): 3192– 3237. doi : 10.1111/all.16318 . PMC 11657050. PMID 39370939 .   
  6. ↑ Sozener, ZC (2022). "Hipótesis de la barrera epitelial: Efecto del exposoma externo sobre el microbioma y las barreras epiteliales en la enfermedad alérgica" . Allergy . 77 ( 5): 1418– 1449. Bibcode : 2022Aller..77.1418C . doi : 10.1111/all.15240 . PMC 9306534. PMID 35108405 .  
  7. ↑ Sozener, ZC (2022). "El exposoma externo y las alergias: desde la perspectiva de la hipótesis de la barrera epitelial" . Frontiers in Allergy . 3 (12) 887672. doi : 10.3389/falgy.2022.887672 . PMC 9285408. PMID 35855646 .  
  8. ↑ Lu, HF (2024). "Participación y reparación de la disfunción de la barrera epitelial en las enfermedades alérgicas" . Frontiers in Immunology . 15 1348272. doi : 10.3389/fimmu.2024.1348272 . PMC 10867171. PMID 38361946 .  
  9. ↑ Canani, RB (2024). "Barrera cutánea, intestinal y pulmonar: interfaz fisiológica y objetivo de intervención para la prevención y el tratamiento de las enfermedades alérgicas". Allergy . 79 (6): 1485– 1500. doi : 10.1111/all.16092 . PMID 38439599 . 
  10. ↑ Duchesne, M (2022). "Citocinas alarminas de células epiteliales: mediadores de primera línea de la respuesta inflamatoria del asma" . Frontiers in Immunology . 13 975914. doi : 10.3389/fimmu.2022.975914 . PMC 9616080. PMID 36311787 .  
  11. 1 2 3 Na, S (2024). " La teoría de la barrera epitelial y sus enfermedades asociadas" . Allergy . 79 (12): 3192– 3237. doi : 10.1111/all.16318 . PMC 11657050. PMID 39370939 .  
  12. ↑ Shin, W (2018). "La disfunción de la barrera intestinal orquesta el inicio de la comunicación cruzada inflamatoria huésped-microbioma en un modelo de inflamación intestinal humana en un chip" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU . 115 (45): E10539– E10547. Bibcode : 2018PNAS..11510539S . doi : 10.1073/pnas.1810819115 . PMC 6233106. PMID 30348765 .  
  13. ↑ Furman, D (2019). " Inflamación crónica en la etiología de la enfermedad a lo largo de la vida" . Nature Medicine . 25 (12): 1822– 1832. doi : 10.1038/s41591-019-0675-0 . PMC 7147972. PMID 31806905 .  
  14. 1 2 3 4 5 6 7 Stvrtinová V, Jakubovský J, Hulín I (1995). "Inflamación y fiebre" . Fisiopatología: Principios de la enfermedad . Centro de Computación, Academia Eslovaca de Ciencias: Editorial Académica Electrónica. Archivado del original el 18 de junio de 2007.
  15. ↑ Lotze MT, Tracey KJ (abril de 2005). "Proteína del grupo de alta movilidad 1 (HMGB1): arma nuclear en el arsenal inmunitario". Nature Reviews. Immunology . 5 (4): 331– 342. Bibcode : 2005NatRI...5..331L . doi : 10.1038/nri1594 . PMID 15803152. S2CID 27691169 .  
  16. ↑ Mortensen, Simon (2017). "Estructura y activación de C1, el complejo que inicia la vía clásica de la cascada del complemento" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 114 (5): 986– 991. Bibcode : 2017PNAS..114..986M . doi : 10.1073/pnas.1616998114 . PMC 5293073. PMID 28104818 .  
  17. ↑ Zarantonello, Alessandra (2023). " Funciones efectoras del complemento dependientes de C3" . Immunological Reviews . 313 (1): 120– 138. doi : 10.1111/imr.13147 . PMC 10092904. PMID 36271889 .  
  18. ↑ Janeway CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ (2005). Inmunobiología (6.ª ed.). Garland Science. ISBN  0-443-07310-4.
  19. ↑ Monga I, Kaur K, Dhanda S (marzo de 2022). "Revisitando la hematopoyesis: aplicaciones de la transcriptómica masiva y de célula única para analizar la heterogeneidad transcripcional en células madre hematopoyéticas". Briefings in Functional Genomics . 21 (3): 159– 176. doi : 10.1093/bfgp/elac002 . PMID 35265979 . 
  20. 1 2 3 Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walters P (2002). Biología molecular de la célula (Cuarta ed.). Nueva York y Londres: Garland Science. ISBN  0815332181.
  21. ↑ Janeway C (2005). Inmunobiología (6.ª ed.). Garland Science. ISBN  0-443-07310-4.
  22. ↑ Arai S, Meagher R, Swearingen M, Myint H, Rich E, Martinson J, Klingemann H (2008). "Infusión de la línea celular alogénica NK-92 en pacientes con cáncer de células renales avanzado o melanoma: un ensayo de fase I". Cytotherapy . 10 (6): 625– 632. doi : 10.1080/14653240802301872 . PMID 18836917 . 
  23. ↑ Tonn T, Becker S, Esser R, Schwabe D, Seifried E (agosto de 2001). "Inmunoterapia celular de neoplasias malignas utilizando la línea celular clonal de células asesinas naturales NK-92". Journal of Hematotherapy & Stem Cell Research . 10 (4): 535– 544. doi : 10.1089/15258160152509145 . PMID 11522236 . 
  24. ↑ Gong JH, Maki G, Klingemann HG (abril de 1994). "Caracterización de una línea celular humana (NK-92) con características fenotípicas y funcionales de células asesinas naturales activadas". Leukemia . 8 (4): 652– 658. PMID 8152260 . 
  25. ↑ Klingemann HG (2010). "Desarrollo y prueba de líneas celulares NK". En Lotze MT, Thompson AW (eds.). Células asesinas naturales: ciencia básica y aplicaciones clínicas . págs. 169–175 . 
  26. ↑ Tracey KJ (febrero de 2007). " Fisiología e inmunología de la vía antiinflamatoria colinérgica" . The Journal of Clinical Investigation . 117 (2): 289– 296. doi : 10.1172/JCI30555 . PMC 1783813. PMID 17273548 .  
  27. ↑ Tracey KJ (junio de 2009). " Control reflejo de la inmunidad" . Nature Reviews. Immunology . 9 (6): 418– 428. doi : 10.1038/nri2566 . PMC 4535331. PMID 19461672 .  
  28. 1 2 3 4 Doan T (2008). Inmunología . Lippincott Williams & Wilkins. pág. 172. ISBN  978-0-7817-9543-2.
  29. ↑ Agrawal P, Nawadkar R, Ojha H, Kumar J, Sahu A (16 de junio de 2017). "Estrategias de evasión del complemento de los virus: una visión general" . Frontiers in Microbiology . 8 1117. doi : 10.3389/fmicb.2017.01117 . PMC 5472698. PMID 28670306 .  
  30. ↑ Croize J, Arvieux J, Berche P, Colomb MG (diciembre de 1993). "Activación de la vía alternativa del complemento humano por Listeria monocytogenes: evidencia de unión directa y proteólisis del componente C3 en bacterias" . Infection and Immunity . 61 (12): 5134– 5139. doi : 10.1128/iai.61.12.5134-5139.1993 . PMC 281293. PMID 8225590 .  
  31. ↑ Jia LJ, Gonzales K, Orasch T, Schmidt F, Brakhage AA (26 de agosto de 2024). "Manipulación de la fagocitosis del huésped por patógenos fúngicos y oportunidades terapéuticas" . Nature Microbiology . 9 (9): 2216– 2231. doi : 10.1038/s41564-024-01780-0 . PMID 39187614 . 
  32. ↑ Ma LL, Wang CL, Neely GG, Epelman S, Krensky AM, Mody CH (septiembre de 2004). "Las células NK utilizan perforina en lugar de granulicina para la actividad anticriptocócica" . Journal of Immunology . 173 (5): 3357– 3365. doi : 10.4049/jimmunol.173.5.3357 . PMID 15322199. S2CID 43258057 .  
  33. ↑ Kennedy A. "Evasión inmunitaria por bacterias" . Crohnie . Archivado del original el 10 de octubre de 2006. Consultado el 25 de octubre de 2006 .
  34. ↑ Finlay BB, McFadden G (febrero de 2006). "Antiinmunología: evasión del sistema inmunitario del huésped por patógenos bacterianos y virales" . Cell . 124 ( 4): 767– 782. Bibcode : 2006Cell..124..767F . doi : 10.1016/j.cell.2006.01.034 . PMID 16497587. S2CID 15418509 .  
  35. ↑ Finlay BB, Falkow S (junio de 1997). "Temas comunes en la patogenicidad microbiana revisados" . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 61 (2): 136– 169. doi : 10.1128/mmbr.61.2.136-169.1997 . PMC 232605. PMID 9184008 .  
  36. ↑ Dorland WA, ed. (2003). Diccionario médico ilustrado de Dorland (30.ª ed.). WB Saunders. ISBN  0-7216-0146-4.
  37. ↑ Sun, Jim; Lokareddy, Ravi K; Speer, Alexander; Doornbos, Kathryn S; Cingolani, Gino; Niederweis, Michael (2015). "La toxina necrotizante de la tuberculosis mata a los macrófagos hidrolizando NAD" . Nature Structural & Molecular Biology . 22 (9): 672– 678. doi : 10.1038/nsmb.3064 . PMC 4560639. PMID 26237511 .  
  38. ↑ Kobayashi H (2005). "Biofilms de las vías respiratorias: implicaciones para la patogénesis y la terapia de las infecciones del tracto respiratorio". Treatments in Respiratory Medicine . 4 (4): 241– 253. doi : 10.2165/00151829-200504040-00003 . PMID 16086598 . S2CID 31788349 .  
  39. ↑ Le Bon A, Tough DF (agosto de 2002). "Vínculos entre la inmunidad innata y adaptativa a través del interferón tipo I". Current Opinion in Immunology . 14 (4): 432– 436. doi : 10.1016/s0952-7915(02)00354-0 . PMID 12088676 . 
  40. 1 2 Akira S, Uematsu S, Takeuchi O (febrero de 2006). "Reconocimiento de patógenos e inmunidad innata" . Cell . 124 (4): 783– 801. doi : 10.1016/j.cell.2006.02.015 . PMID 16497588. S2CID 14357403 .  
  41. ↑ Baum A, García-Sastre A (mayo de 2010). "Inducción de interferón tipo I por virus de ARN: receptores celulares y sus sustratos" . Amino Acids . 38 (5): 1283– 1299. doi : 10.1007/s00726-009-0374-0 . PMC 2860555. PMID 19882216 .  
  42. ↑ Heaton SM, Borg NA, Dixit VM (enero de 2016). "Ubiquitina en la activación y atenuación de la inmunidad antiviral innata" . The Journal of Experimental Medicine . 213 (1): 1– 13. doi : 10.1084/jem.20151531 . PMC 4710203. PMID 26712804 .  
  43. ^ García-Sastre A, Egorov A, Matassov D, Brandt S, Levy DE, Durbin JE, et al. (Diciembre de 1998). "El virus de la influenza A que carece del gen NS1 se replica en sistemas con deficiencia de interferón" . Virología . 252 (2): 324– 330. doi : 10.1006/viro.1998.9508 . PMID 9878611 .  
  44. ↑ Rodriguez-Madoz JR, Belicha-Villanueva A, Bernal-Rubio D, Ashour J, Ayllon J, Fernandez-Sesma A (octubre de 2010). "La inhibición de la respuesta del interferón tipo I en células dendríticas humanas por la infección del virus del dengue requiere un complejo NS2B3 catalíticamente activo" . Journal of Virology . 84 (19): 9760– 9774. doi : 10.1128/jvi.01051-10 . PMC 2937777. PMID 20660196 .  
  45. ↑ Mundhara, Nikita; Sadhukhan, Pritam (15 de agosto de 2024). "Descifrando los códigos detrás de la evasión inmune de las células cancerosas" . Revista Internacional de Ciencias Moleculares . 25 (16): 8899. doi : 10.3390/ijms25168899 . ISSN 1422-0067 . PMC 11354234. PMID 39201585 .   
  46. ↑ Parisa, Ghahremanifard; Ayan, Chanda; Shirin, Bonni; Pinaki, Bose (2020). "Evasión inmunitaria mediada por TGF-β en el cáncer: enfoque en los fibroblastos asociados al cáncer" . Cancers . 12 (12). doi : 10.3390/cancer (inactivo el 2 de diciembre de 2025). ISSN 2072-6694 . Archivado del original el 24 de abril de 2024. {{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde diciembre de 2025 ( enlace )
  47. ↑ Peters P. "Enzimas de restricción" . Documento de antecedentes de la colección Access Excellence Classic .
  48. ↑ Oliveira PH, Touchon M, Rocha EP (2014). "La interacción de los sistemas de restricción-modificación con elementos genéticos móviles y sus huéspedes procariotas" . Nucleic Acids Research . 42 (16): 10618– 10631. doi : 10.1093 / nar/gku734 . PMC 4176335. PMID 25120263 .  
  49. 1 2 Beck G, Habicht GS (noviembre de 1996). "Inmunidad y los invertebrados". Scientific American . 275 (5): 60– 63, 66. Bibcode : 1996SciAm.275e..60B . doi : 10.1038/scientificamerican1196-60 . PMID 8875808 . 
  50. ↑ Imler JL, Hoffmann JA (julio de 2001). "Receptores Toll en la inmunidad innata". Trends in Cell Biology . 11 (7): 304– 311. doi : 10.1016/S0962-8924(01)02004-9 . PMID 11413042 . 
  51. 1 2 Cerenius L, Kawabata S, Lee BL, Nonaka M, Söderhäll K (octubre de 2010). "Cascadas proteolíticas y su implicación en la inmunidad de los invertebrados". Trends in Biochemical Sciences . 35 (10): 575– 583. doi : 10.1016/j.tibs.2010.04.006 . PMID 20541942 . 
  52. 1 2 3 Schneider D (2005). "Respuestas inmunes de las plantas" . Departamento de Microbiología e Inmunología de la Universidad de Stanford. Archivado del original el 9 de junio de 2007.
  53. ↑ Song WY, Wang GL, Chen LL, Kim HS, Pi LY, Holsten T, et al. (diciembre de 1995). " Una proteína similar a la quinasa receptora codificada por el gen de resistencia a enfermedades del arroz, Xa21" . Science . 270 (5243): 1804– 1806. Bibcode : 1995Sci...270.1804S . doi : 10.1126/science.270.5243.1804 . PMID 8525370. S2CID 10548988 .   
  54. ↑ Ronald PC, Beutler B (noviembre de 2010). "Sensores de plantas y animales de firmas microbianas conservadas" . Science . 330 (6007): 1061– 1064. Bibcode : 2010Sci...330.1061R . doi : 10.1126/science.1189468 . PMID 21097929. S2CID 18311102 .  
  55. ↑ Gómez-Gómez L, Boller T (junio de 2000). "FLS2: una quinasa similar a un receptor LRR involucrada en la percepción del elicitor bacteriano flagelina en Arabidopsis" . Molecular Cell . 5 (6): 1003–1011 . doi : 10.1016/S1097-2765(00)80265-8 . PMID 10911994 . 
  56. ↑ Rojo E, Martín R, Carter C, Zouhar J, Pan S, Plotnikova J, et al. (noviembre de 2004). " VPEgamma exhibe una actividad similar a la de la caspasa que contribuye a la defensa contra patógenos" . Current Biology . 14 (21): 1897– 1906. Bibcode : 2004CBio...14.1897R . doi : 10.1016/j.cub.2004.09.056 . PMID 15530390. S2CID 3231431 .   
  57. ↑ Quitosano#Uso agrícola y hortícola
  58. ↑ Linden JC, Stoner RJ, Knutson KW, Gardner-Hughes CA (2000). "Inductores orgánicos para el control de enfermedades" (PDF) . Agro Food Industry Hi-Tech . 11 (5): 32– 34. Archivado del original (PDF) el 6 de julio de 2007.
  59. ↑ Baulcombe D (septiembre de 2004). "Silenciamiento de ARN en plantas". Nature . 431 ( 7006): 356– 363. Bibcode : 2004Natur.431..356B . doi : 10.1038/nature02874 . PMID 15372043. S2CID 4421274 .  
  • Breuer K, Foroushani AK, Laird MR, Chen C, Sribnaia A, Lo R, Winsor GL, Hancock RE, Brinkman FS, Lynn DJ. "InnateDB" . Base de datos de proteínas y sus interacciones en el sistema inmunitario innato.sistema
  • Animación del sistema inmunitario innato XVIVO Animación científica