Los soldados de la inmunidad en acción

En el periodo del Imperio Romano, los inmunistas eran grandes propietarios terrenos que podían montar un ejército y hacer su propia justicia sin necesitar la aprobación de la administración local. Inmunidad, del latin immunis, se traduce literalmente por el término « exento » y remite a la idea de un privilegio. En este sentido, la inmunología sería la ciencia que permite estudiar el establecimiento de nuestro « ejército » para defenderse contra las enfermedades mientras que el término médico de inmunidad remite al privilegio de no estar alcanzado por un mal.

La infantería y la caballería

La inmunología se define por el estudio del sistema inmunitario. Este es un conjunto de células, de tejidos y de moléculas que van a coordinarse para hacer frente a un cuerpo extranjero al nuestro que puede provocar una infección o una patología. Existen dos tipos de inmunidades. Por una parte, la inmunidad innata, el equivalente de la infantería, constituida de numerosas células que reconocen el peligro y comparten la información con las células circundantes (las células dendríticas), y de células que van a destruir el blanco al liberar unas moléculas tóxicas o al digerirlas (los granulócitos y los macrófagos). La inmunidad innata es llamada no especifica porque va a responder inmediatamente a una agresión dirigida contra el organismo. Es la primera linea de defensa contra nuestros enemigos jurados que son los patógenos porque esos últimos se definen por todo lo que es capaz de desencadenar una enfermedad. Por otra parte, la inmunidad adaptativa, nuestra caballería, que llega mas tarde. Va a responder de manera más especializada al intruso para luego memorizar su identidad con el fin de parar rápidamente el próximo ataque. En el seno de la inmunidad adaptativa, se distingue una subcategoría: la inmunidad humoral, que está coordinada por la acción de los linfocitos B (LB). Tiene como papel la producción de anticuerpos. En cuanto a la segunda subcategoría de la inmunidad adaptativa, la inmunidad celular, se orquesta alrededor de diferentes tipos de actores de la familia de los linfocitos T.

Figura 1 : Las células de la inmunidad innata y adaptativa (Fuente : Adaptada de  Nature Reviews Cancer, 4, 11-22, 2004.)

La defensa et el establecimiento del ataque

El reconocimiento de patógenos se hace de manera diferente según los tipos de inmunidad. Para la inmunidad innata, se basa sobre el reconocimiento de motivos específicos, los motivos moleculares asociados a los patógenos. Esos últimos son el blasón del enemigo, la firma del patógeno, y pueden ser motivos de azúcar, segmentos del ADN asociados a una bacteria o a un virus. Las células de la inmunidad innata también son capaces de reconocer los motivos celulares asociados a los daños. Cuando una célula está dañada, algunas proteínas, normalmente en el interior, se encuentran expuestas en el medio-ambiente alrededor de la célula y están percibidas como señales de alarma. Esas pequeñas moléculas están entonces reconocidas por unos receptores de la misma manera que una llave y una cerradura. Esta interacción, igual que un soldado tocando la campana, va a desencadenar una señal en la célula para inducir el establecimiento de estructuras particulares (inflamasoma, proteasoma o también el fagosoma) que sirven como centro de informaciones y de cárceles. El conjunto de esos acontecimientos finalmente va a desencadenar una reacción inflamatoria, una estimulación de la inmunidad innata así como el reclutamiento y la producción de soldados. El refuerzo de la caballería (la inmunidad adaptativa) se hace por el envío de mensajeros, las citoquinas, en el medio-ambiente celular. Estas últimas son unas proteínas de señalización funcional que orquestan la interacción de las células inmunitarias en el medio-ambiente celular.

Figura 2 : Reconocimiento de patogenos en la inmunidad innata (Fuente : Adaptada de creative-diagnostics.com)

Los refuerzos y la estrategia de ataque

Respeto a la inmunidad adaptativa, el reconocimiento de patógenos se hace al nivel de los órganos linfoides secundarios por el intermediario de receptores a los antígenos (nuestras cerraduras) presentes en la superficie de nuestros caballeros, linfocitos T y B (LT y LB). Los órganos linfoides secundarios son el cuartel general de nuestro ejército. Son zonas específicas donde las células de la inmunidad innata y adaptativa se agrupan para intercambiar informaciones. Los linfocitos B va a reconocer directamente los antígenos y transformarse en plasmocitoma con el fin de producir unos anticuerpos específicos al antígeno reconocido. El anticuerpo es el equivalente de una etiqueta pegada a nuestro enemigo que indica con grandes letras a todo su entorno que es un blanco por eliminar. El patógeno, cubierto de anticuerpo, va a ser asumido por el Spartacus de nuestra infantería, el macrófago, y hacer picadillo literalmente porque este va a fagocitar (engullir), digerir y eliminar el intruso. Sin embargo, los linfocitos T, estratega hasta el alma, necesitan que los antígenos les sean presentados por moléculas intermediarias que son las células presentadores de antígenos (APC: Células dendríticas, macrófagos y LB). Estas células tienen un papel esencial que es comunicar la información a las células de la inmunidad adaptativa. Para que los linfocitos se activen, es necesario que varios acontecimientos se establezcan. Primero la sinapsis inmunológica. Esta interacción puede ser ilustrada por un apretón de mano entre el coronel de la infantería y la caballería antes de proceder a un intercambio de informaciones sobre el enemigo. Este enlace se hace más preciso entre la proteína CMH (Complejo Mayor de Histocompatibilidad) y el receptor de los LT (TCR). Viene luego la presencia de moléculas de co-estimulación para reforzar la interacción, y para terminar la liberación de nuestros pequeños mensajeros, los citoquinas. Nuestra caballería podría entonces intervenir en refuerzo en la destrucción de nuestro adversario y sobretodo establecer una memoria inmunitaria para poder reaccionar más tarde en caso de infección de nuevo por el mismo patógeno.

Figura 3 : La sinapsis inmunológica entre APC y LT (Fuente : Adaptada de Kapsenberg, 2003)

La vuelta a la paz

Una vez la reacción inmunitaria establecida, el conjunto de las células inmunitarias está activado para destruir el patógeno. Las células de la inmunidad van a hacer fagocitosis y a liberar moléculas (perforina, granzima) para bombardear el patógeno y perforar su membrana para aniquilarla. Sin embargo, esos mecanismos de defensa no deben perdurar y es necesario parar el sistema inmunitario con el fin de evitar causar daños tisulares tales como la necrosis de células sanas o de la fundación celular. Para eso, varios mecanismos van a activarse. Por otro lado, hay T reguladores (Treg) cuyo papel, como su nombre lo indica es indicar la respuesta inmunitaria. Permiten establecer una tolerancia con respeto a antígenos y evitar enfermedades auto-inmunes. Son al mismo tiempo mediadores y actores como lo sería un sargento. Por otra parte, hay mecanismos de internalizacion de receptores que hacen que el soldado no responderá a los mensajeros. Las células en apoptosis o inerte son entonces digeridas por los macrófagos o se quedan simplemente inactivas en el medio celular. Esos mecanismos sirven de salvaguarda para evitar un desbocamiento del sistema inmunitario.

Los mecanismos inmunitarios son complejos y numerosas células inmunitarias siguen siendo descubiertas a día de hoy. Los acontecimientos principales del establecimiento y de la resolución de una respuesta inmunitaria fueron sin embargo bien estudiadas. La inmunidad innata y la inmunidad adaptativa permiten establecer una defensa inmunitaria y proteger nuestro organismo contra los patógenos que amenazan nuestra integridad. Sin embargo, este sistema no es sin defectos porque existen enfermedades auto-inmunes y estamos entonces atacados por nuestros propios soldados. Para terminar, algunas células cancerígenas y virus son capaces de escapar a nuestra vigilancia, específicamente gracias a unas mutaciones que engendran un no-reconocimiento del peligro. 

Anne Clerico

Fuentes :

1.        Abbas, A., Lichtman A. H., Pillai, S. Basic Immunology, Functions and disorders of the immune system, fourth edition. (2014).

2.        Aisenstein, M. Des immunités. Rev. française Psychosom. no 23, 97–100 (2003).

3.        Anthony Pietropaoli, S. N. G. Resolving lung injury: a new role for Tregs in controlling the innate immune response. J. Clin. Invest. 119, 2891–2894 (2009).

4.        Ayala, A., Chung, C. S., Grutkoski, P. S. & Song, G. Y. Mechanisms of immune resolution. Crit. Care Med. 31, 1–24 (2003).

5.        Biron, C. A. Cytokines in the generation of immune responses to, and resolution of, virus infection. Curr. Opin. Immunol. 6, 530–538 (1994).

6.        Dranoff, G. Cytokines in cancer pathogenesis and cancer therapy. Nat. Rev. Cancer 4, 11–22 (2004).

7.        Kapsenberg, M. L. Dendritic-cell control of pathogen-driven T-cell polarization. Nat. Rev. Immunol. 3, 984–993 (2003).

8.        Kapsenberg, M. L. et al. Mechanisms of immune resolution. Nat. Rev. Immunol. 3, 11–22 (2003).

9.         Shevach, E. M. Mechanisms of Foxp3+ T Regulatory Cell-Mediated Suppression. Immunity 30, 636–645 (2009).