El sistema inmune

Estructura del sistema inmune. El sistema inmune está compuesto por diferentes células (morfológica y funcionalmente) con estrechas interacciones.

Tejidos primarios y secundarios. Las células del sistema inmune están agrupadas en tejidos y órganos. Existen unos órganos y tejidos linfoides primarios o centrales que se encargan de la linfopoyesis: médula ósea y timo. La médula ósea produce las células precursoras de las células del sistema inmune y es el lugar donde maduran los linfocitos B. En el timo se produce la selección y maduración de las células precursoras de los linfocitos T. Los órganos y tejidos linfoides secundarios o periféricos (médula ósea, bazo, ganglios linfáticos y agrupaciones asociadas a las mucosas -MALT-) permiten la coexistencia de linfocitos T y B junto con otros leucocitos y el reconocimiento de antígenos. Cada uno de estos órganos está especializado en responder a determinados antígenos o patógenos según su forma de acceso al organismo.

Células. Las células que componen el sistema inmune se originan de células primordiales pluripotenciales de la médula ósea. Estas células maduran en dos linajes diferentes, el linfoide (linfocitos T y B y células NK) y el mieloide (leucocitos polimorfonucleares y monocito-macrófagos).

Linfocitos T y B. Los linfocitos son las células centrales de la respuesta inmune específica y expresan en su membrana receptores (TCR y BCR, respectivamente) que permiten que reconozcan a los antígenos de forma específica. Los linfocitos Th (helper o cooperadores) tienen la función de ayudar y coordinar la acción de los linfocitos B (respuesta humoral o de anticuerpos) y los linfocitos Tc (citolíticos o respuesta celular).

Células NK. Los linfocitos NK (Natural killer) o agresores naturales poseen actividad citolítica innata y no necesitan una activación previa para destruir células tumorales o infectadas por virus.

Células presentadoras de antígeno -APC-. Las APC incluyen células (linfocitos B, células dendríticas, monocito-macrófagos) con capacidad innata o adaptativa de capturar y procesar antígenos que posteriormente presentan de forma adecuada (pequeñas cadenas de péptidos) a los linfocitos T.

Leucocitos. Las células del linaje mieloide engloban a células de diferentes morfología con funciones encaminadas a destruir a los patógenos bien por fagocitosis o por el desarrollo de una respuesta inflamatoria. Estas células incluyen a los monocito-macrófagos (fagocitos mononucleares) y a los granulocitos polimorfonucleares (neutrófilos, eosinófilos, basófilos, mastocitos)

Plaquetas. Son células del linaje mieloide que participan en la inflamación y en la reparación de los tejidos dañados.

Marcadores de membrana (clusters de diferenciación o CD). Son proteínas de membrana de leucocitos (y células endoteliales) que participan en la diferenciación y maduración celular, linaje celular, estado de activación celular, receptores (antígeno, complemento, inmunoglobulinas, citocinas, etc.) o como moléculas de adhesión. Pueden pertenecer a las siguientes familias de proteínas: Inmunoglobulinas, Integrinas, Selectinas y Diriginas. Moléculas de adhesión. Estas proteínas participan en el tráfico, maduración, activación y función efectora de los leucocitos.

 

Órganos linfoides

Medio ambiente necesario en el que los linfocitos pueden interaccionar entre sí y con los antígenos. Se dividen en primarios y secundarios:

Órganos linfoides primarios o centrales (linfopoyesis): las células T maduran en el timo y las células B, en el hígado fetal y en la médula ósea.

Órganos linfoides secundarios o periféricos: bazo, ganglios linfáticos y tejido linfoide asociado a mucosas (MALT: amígdalas, adenoides, placas de Peyer, tejido linfoide bronquial, lámina propia, tejido linfoide urogenital).

La médula ósea es un órgano linfoide, al mismo tiempo primario y secundario.

Las respuestas inmunitarias se producen en los órganos linfoides secundarios.

Bazo responde a antígenos por vía sanguínea.

Ganglios linfáticos respuesta inmunitaria a antígenos circulantes en la linfa procedentes de piel o vísceras.

Amígdalas, placas de Peyer (tejidos linfoides asociados a mucosas) responden a los antígenos en las mucosas.

 

Marcadores de membrana (clusters de diferenciación o CD): proteínas de membrana de leucocitos (y células endoteliales) que participan en la diferenciación y maduración celular, linaje celular, estado de activación celular, receptores (antígeno, complemento, inmunoglobulinas, citocinas, etc.) o como moléculas de adhesión.

Moléculas de adhesión: Participan en el tráfico, maduración, activación y función efectora de los leucocitos.

Familias relacionadas:

Inmunoglobulinas

Integrinas

Selectinas

Diriginas

 

Linfocitos T

Presencia de TCR (1 ó 2) en asociación con CD3.

TCR-1 (polipéptidos gamma y delta).

CD4- y CD8- (en el epitelio intersticial de las mucosas, expresan también CD8+) = respuesta inmune de las mucosas.

TCR-2 (polipéptidos alfa y ß, 95% de las células T sanguíneas).

subpoblación Th (T helper) CD4+ (reconocen a los antígenos en asociación con moléculas clase II del MHC). Según las linfocinas que producen: Th1 y Th2.

células con una función cooperadora (Cdw29).

células con una función inductora de la supresión (CD45R).

subpoblación Tc/s (cytotoxic/suppressor) CD8+ (reconocen a los antígenos en asociación con moléculas de clase I del MHC).

Panmarcadores T: CD2 (receptor para eritrocitos de carnero, implicado en la activación celular y en la adhesión), CD5 (activación celular), CD7 (receptor para Fc de la IgM) y CD44 (adhesión).

 

Linfocitos B

5-15% del reservorio linfoide circulante.

Expresión constitutiva, en su membrana, de inmunoglobulinas (IgM e IgD): receptores para los antígenos.

Antígenos del MHC de clase II, importantes para cooperar con las células T.

Receptores

- para C3b y C3d del complemento (CD35 y CD21).

- para el virus de Epstein-Barr (CD21)

- para Fc de la IgG (Cdw32)

Principales marcadores utilizados para identificar su identificación: CD19, CD20 y CD22.

Otros marcadores: CD5+ (posible subpoblación, "linfocitos B1", implicada en la formación de autoanticuerpos), CD5- (células B convencionales, formadoras de anticuerpos) y la molécula de adhesión CD44.

 

Células agresoras naturales o NK

Linfocitos grandes granulares (hasta el 20% de los linfocitos sanguíneos circulantes).

Carecen de receptores antígeno-específicos convencionales.

Marcadores más representativos: CD16 y CD56.

En reposo expresan la cadena a del receptor IL-2 (interleucina 2). La estimulación directa con IL-2 ocasiona la activación de las NK.

Capacidad citotóxica espontánea para células tumorales o infectadas por virus (actividad agresora natural) y dianas recubiertas de anticuerpos IgG (citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos, ADCC).

Pueden liberar también IFN-gamma (interferón gamma) y otras citocinas (regulación de la hematopoyesis y de la respuesta inmunitaria).

 

Serie monocítica

Monocitos sanguíneos vs. Macrófagos tisulares ("Sistema Retículo Endotelial").

Capacidad de ingestión y de adherencia incrementada por unión a los agentes infecciosos a través de receptores especializados para ciertos carbohidratos, IgG o Complemento.

Marcadores:

- MFR (receptor manosil-fucosil).

- Receptores para Fc de la IgG: FcgammaRI (de alta afinidad o CD64), FcgammaRII (de afinidad media o CD32) y FcgammaRIII (baja afinidad o CD16).

- CD11b (CR3) en los macrófagos activados, junto con los antígenos de función leucocitaria (CD11a).

- Moléculas de clase II del CMH.

- CD14, receptor para la proteína fijadora del lipopolisacárido de las bacterias Gram-.

- Receptores para citocinas: IL4, IFN-gamma y factor de inhibición de la migración (MIF).

Los monocitos/macrófagos "activados" generan también citocinas (monocinas): IFN, IL-1 y TFN y se activa la producción de componentes del Complemento y prostaglandinas.

 

Serie mieloide

Los PMN (Neutrófilos, eosinófilos y basófilos) pueden adherirse a las células endoteliales de los vasos sanguíneos y extravasarse por diapedesis.

Inflamación aguda (junto con Ac y el C).

 

Neutrófilos

Estímulos quimiotácticos (C5a, sistemas fibrinolítico y de las cininas...), marginación de los neutrófilos, diapedesis.

Moléculas de adhesión (CD11a/LFA-1 y VLA-4/CD49d.

No presentan CD14 (ó se expresa muy débilmente) ni MHC de clase II.

Si poseen receptores para IgG (Fcgamms, CD16, CD32...) y para fragmentos del C (CR3/CD11b, CR1/CD35, C5aR).

 

Eosinófilos

Atraídos por productos de células T, mastocitos y basófilos (factor quimiotáctico eosinófilo de la anafilaxia o ECF-A).

Liberación de gránulos: proteína tóxica y productos inactivadores de histamina y substancia reactiva lenta de la anafilaxia (SRS-A, mastocitos).

Mismos marcadores que los neutrófilos + FcepsilonRII/CD23.

 

Basófilos y Mastocitos

 

Basófilos (escaso número en sangre) vs. Mastocitos en epitelios mucosos (MMC) y en tejido conjuntivo (CTMC).

Gránulos con histamina, SRS-A y ECF-A (alergeno).

Receptores FcepsilonRI.

 

Plaquetas

MHC clase I, receptores para IgG (FcgammaRII) y de baja afinidad para IgE (FcepsilonRII/CD23).

Liberan sustancias que aumentan la permeabilidad de los vasos sanguíneos y factores que activan el complemento y que atraen a los leucocitos (quimiotaxia).

 

Células presentadoras de antígenos (APC o Antigen-presenting cells)

Población heterogénea con capacidad inmunoestimuladora que se encuentra principalmente en la piel, ganglios linfáticos, bazo y timo:

Células de Langerhans (piel), son muy ricas en FcgammaR y CR1 (receptor para C3b) y en MHC de clase II. Presentan el antígeno a las células Th.

Células dendríticas foliculares (folículos secundarios de áreas celulares B en ganglios linfáticos y bazo), presentan el antígeno a las células B. Carecen de moléculas MHC de clase II, pero poseen receptor del complejo CR1 (CD35) y FcgammaR.

Células interdigitales (ganglios linfáticos, timo y bazo): presentación del antígeno a los linfocitos T vírgenes (Respuesta inmune primaria). Ricas en moléculas MHC de clase II.

Fagocitos mononucleares (macrófagos): células presentadoras en las respuestas inmunes secundarias (presentación del antígeno a linfocitos T de memoria).

Células B, muy ricas en moléculas MHC de clase II, pueden procesar y presentar el antígeno (sobre todo cuando la célula B es específica para el antígeno que presenta).

Otras células no expresan moléculas MHC de clase II excepto cuando citocinas, como el IFN y TNF, las inducen, lo que les permite presentar antígeno.

 

Bibliografía complementaria:

Regueiro JR, López Larrea C. Inmunología. Biología y Patología del Sistema Inmune (2ª Ed). Madrid, Editorial Médica Panamericana, 1997.

Roitt I, Brostoff J, Male D. Immunology (5th Ed.). London, Mosby, 1998.