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Enfermedades del Sistema Inmunitario

Capítulo 1: El Sistema Inmunitario: Arquitectura Celular y Reconocimiento de Patrones

Al finalizar este capítulo, el estudiante comprenderá los componentes celulares y moleculares que integran las dos líneas de defensa del cuerpo (inmunidad innata y adaptativa), analizará los mecanismos moleculares de los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) y explicará las bases del equilibrio funcional de los linfocitos NK.

La respuesta inmunitaria se define clásicamente como el mecanismo de protección biológica del organismo frente a microorganismos patógenos infecciosos; no obstante, en un sentido más amplio y contemporáneo, engloba de forma mandatoria las respuestas dirigidas contra células tumorales, injertos o trasplantes de tejidos y autoantígenos propios. Este enfoque es clave para la práctica médica, ya que explica que el sistema inmunitario no solo actúa como un escudo protector, sino que su desregulación o activación aberrante es responsable directa de un amplio espectro de enfermedades destructivas.
El sistema inmunitario se organiza estructuralmente en dos grandes vertientes complementarias: la inmunidad innata (inespecífica) y la inmunidad adaptativa (específica).

1. Inmunidad Innata: Componentes Efectores y Barreras

La inmunidad innata actúa como la primera línea de defensa del huésped, se encuentra presente de forma constitutiva desde el nacimiento y posee la capacidad de responder de manera inmediata ante la invasión de microorganismos o la detección de lesiones tisulares. Sus componentes han evolucionado filogenéticamente para reconocer de forma rápida estructuras moleculares comunes a grandes grupos de microbios y señales universales de estrés celular.

Componentes Celulares y Humorales Principales

  • Barreras Epiteliales: La piel y las mucosas de los tractos digestivo, respiratorio y urogenital actúan como barreras físicas y químicas infranqueables que impiden de forma mecánica el ingreso de gérmenes al medio interno.
  • Fagocitos (Neutrófilos y Macrófagos): Células especializadas en detectar, engullir y destruir microorganismos mediante fagocitosis. Los neutrófilos comandan la inflamación aguda de corto término, mientras que los macrófagos proliferan y persisten de forma ejecutiva en los procesos de inflamación crónica.
  • Células Dendríticas (DC): Actúan como "centinelas" altamente eficientes distribuidos en los tejidos. Capturan antígenos extraños y migran hacia los órganos linfoides periféricos para presentarlos a los linfocitos T, siendo el eslabón o puente mandatorio que inicia la inmunidad adaptativa.
  • Células Linfoides Innatas (ILC): Linajes de células que carecen de receptores de antígeno específicos pero producen rítmicamente abundantes citocinas durante las fases tempranas de la inflamación para orquestar la respuesta tisular.
  • Linfocitos NK (Natural Killer): Células citotóxicas especializadas en identificar y eliminar de forma directa células infectadas por virus o transformadas neoplásicamente (tumorales).
  • Proteínas Plasmáticas y Circulantes: Constituyen un brazo efector humoral de la inmunidad innata. Destaca de forma prioritaria el sistema del complemento, formado por proteínas que se activan en cascada para opsonizar y destruir microbios. Las vías alternativa y de la lectina forman parte de la inmunidad innata, mientras que la vía clásica (dependiente de complejos antígeno-anticuerpo) se liga a la inmunidad adaptativa. Otras proteínas como la lectina ligadora de manosa, la proteína C reactiva (PCR) y el surfactante pulmonar actúan recubriendo a los microbios para favorecer su fagocitosis (opsonización).

2. Receptores de Reconocimiento de Patrones (PRR)

Para discriminar lo propio de lo extraño, las células del sistema innato expresan los denominados receptores de reconocimiento de patrones (PRR), diseñados para unirse de forma específica a dos clases de blancos estructurales:

  1. Patrones Moleculares Asociados a Patógenos (PAMPs): Estructuras moleculares conservadas esenciales para la supervivencia microbiana pero ausentes en las células humanas, tales como el lipopolisacárido (LPS) bacteriano, la flagelina o el ARN bicatenario viral.
  2. Patrones Moleculares Asociados a Daño (DAMPs): Moléculas citoplásmicas o nucleares confinadas que se liberan de forma anómala al espacio extracelular únicamente cuando una célula propia sufre daño severo o necrosis (ej. ATP mitocondrial, ácido úrico o proteínas nucleares).
    Los PRR se localizan de manera estratégica en diferentes compartimentos celulares para detectar invasores en cualquier localización biológica:
    | Tipo de Receptor (PRR) | Localización Celular | Función Biológica y Mecanismo Efector |
    |---|---|---|
    | Receptores Tipo Toll (TLR) | Membrana plasmática (microbios extracelulares) y endosomas (microbios ingeridos). | Reconocen bacterias, virus y hongos. Activan factores de transcripción como el NF-\kappaB\kappaB para inducir la síntesis de citocinas proinflamatorias, y activan factores IRF para producir interferones de tipo I defensivos. |
    | Receptores Tipo NOD (NLR) | Citoplasma / Citosol celular. | Detectan daño celular (DAMPs) y productos microbianos intracelulares. Su activación recluta proteínas para conformar el complejo macromolecular del inflamasoma, el cual activa a la caspasa-1 para procesar y liberar de forma activa a la Interleucina 1 (IL-1), induciendo inflamación y fiebre. |
    | Receptores de Lectina Tipo C (CLR) | Membrana plasmática de macrófagos y células dendríticas. | Reconocen específicamente los glucanos constitutivos de las paredes de los hongos, desencadenando la respuesta inflamatoria antifúngica. |
    | Receptores Tipo RIG (RLR) | Citoplasma / Citosol celular. | Detectan de forma selectiva el ARN de origen viral intracelular, induciendo la secreción de citocinas antivirales. |
    | Sensores de ADN Citosólico (STING) | Citoplasma, asociados a la membrana del retículo endoplásmico. | Detectan ADN viral anómalo en el citosol; activan de forma masiva la producción de interferón tipo I para establecer un estado antiviral. Su activación descontrolada genera interferonopatías autoinmunes. |

3. Mecanismo de Activación y Citotoxicidad de los Linfocitos NK

Los linfocitos NK destruyen células diana anormales basándose en un equilibrio molecular dinámico y preciso entre las señales captadas por dos clases de receptores de superficie:

  • Receptores Activadores: Reconocen ligandos expresados en células que sufren estrés biológico, daño del ADN, infección viral o transformación tumoral. Su estimulación transmite señales de lisis celular.
  • Receptores Inhibidores: Reconocen moléculas del Complejo Principal de Histocompatibilidad (MHC) de Clase I. Las moléculas MHC-I se expresan de forma constitutiva en todas las células nucleadas sanas del organismo, actuando como el carné de identidad de "lo propio". La unión de MHC-I al receptor inhibidor cancela de forma absoluta la señal del receptor activador, protegiendo a la célula sana de la destrucción.
    Cuando una célula sufre una infección viral severa o una transformación neoplásica (cáncer), frecuentemente muta o bloquea la expresión superficial de las moléculas MHC-I para intentar evadir la acción de los linfocitos T citotóxicos. Al perderse el ligando MHC-I, el receptor inhibidor del linfocito NK se queda sin estímulo de frenado; predomina entonces la señal del receptor activador, lo que induce de inmediato la degranulación del linfocito NK y la muerte por apoptosis de la célula diana. Adicionalmente, los linfocitos NK secretan Interferón γ\gamma (IFN-γ\gamma) para activar macrofágicamente el entorno, y participan en la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) mediante su receptor Fc.

Reacciones Principales de la Inmunidad Innata

El sistema innato defiende al huésped mediante dos respuestas coordinadas:

  1. Inflamación: Desencadenada por la producción local de citocinas y la activación del complemento, promoviendo el reclutamiento leucocitario.
  2. Defensa Antiviral (Estado Antivírico): Mediada por la secreción de interferones de tipo I (IFN\text{IFN}-α\alpha  e IFN\text{ e IFN}-β\beta). Estas citocinas actúan sobre células infectadas y vecinas sanas, activando enzimas celulares específicas que se encargan de degradar activamente los ácidos nucleicos víricos e inhibir la replicación de los virus, induciendo un blindaje biológico protector denominado estado antivírico.

¿Qué tipo de receptor de reconocimiento celular citoplásmico es el responsable directo de conformar el inflamasoma y activar a la caspasa-1 para secretar Interleucina 1 (IL-1)?

La inmunidad innata aporta una respuesta inmediata inespecífica mediante barreras epiteliales, fagocitos, complemento y receptores TLR/NLR que reconocen PAMPs y DAMPs, regulando la lisis celular por linfocitos NK mediante la pérdida de MHC-I.

Capítulo 2: Inmunohistoquímica de la Inmunidad Adaptativa y Selección Clonal

Al finalizar este capítulo, el estudiante analizará la organización de la inmunidad adaptativa humoral y celular, explicará el principio de selección clonal y recombinación somática (RAG), y diferenciará las funciones de los subtipos de linfocitos T y B, así como la estructura y restricción de las moléculas de histocompatibilidad (HLA/MHC) Clase I y II.

La inmunohistoquímica e inmunidad adaptativa está mediada por los linfocitos y sus productos solubles de secreción, caracterizándose por poseer una alta especificidad antigénica, diversidad ilimitada y capacidad de memoria inmunológica duradera. A diferencia de las células innatas, los linfocitos circulan continuamente entre el torrente sanguíneo y los órganos linfoides periféricos, ejecutando una vigilancia inmunitaria constante en todo el organismo.
Se divide funcionalmente en dos brazos efectores:

Brazo de Inmunidad AdaptativaCélulas Mediadoras PrimariasBlanco Biológico PrimarioMecanismo Efector
Inmunidad HumoralLinfocitos BMicrobios extracelulares y sus toxinas secretadas.Diferenciación a células plasmáticas y secreción masiva de anticuerpos (inmunoglobulinas).
Inmunidad CelularLinfocitos TMicrobios intracelulares (virus, bacterias facultativas) y células tumorales.Destrucción directa de células infectadas o activación macrofágica por citocinas.

1. El Principio de Selección Clonal y Diversidad por Genes RAG

La especificidad extrema de la inmunidad adaptativa se rige por el axioma de la selección clonal: cada linfocito individual expresa en su membrana receptores específicos para un único epítopo o antígeno molecular. El organismo humano cuenta con millones de clones de linfocitos preexistentes latentes; ante el ingreso de un patógeno, solo la pequeña fracción clonal capaz de reconocer de forma exacta dicho antígeno específico es seleccionada para proliferar y diferenciarse.
Esta enorme diversidad de receptores se genera de manera aleatoria durante la maduración linfocitaria mediante un proceso de cortar y pegar segmentos de ADN denominado recombinación somática de genes. Este reordenamiento genético de los receptores está mediado de forma mandatoria por la actividad de dos enzimas nucleares específicas: RAG-1 y RAG-2 (genes activadores de la recombinación). Mutaciones de pérdida de función en los genes RAG impiden el desarrollo de linfocitos maduros, causando inmunodeficiencias combinadas graves.

Poblaciones de Linfocitos T según su Estado Funcional

  • Linfocitos Vírgenes: Células maduras que han completado su desarrollo pero que aún no han tenido exposición ni reconocimiento de su antígeno específico en la periferia.
  • Linfocitos Efectores: Células activadas encargadas de ejecutar la eliminación física del agente infeccioso.
  • Linfocitos de Memoria: Células de vida media larga que persisten por años, listas para desencadenar una respuesta inmediata, masiva y potente ante una reinfección por el mismo patógeno.

2. Subpoblaciones de Linfocitos T y Restricción por el MHC

Los linfocitos T se subdividen en tres linajes funcionales mayores:

  1. Linfocitos T Colaboradores o Helicos (CD4+): Actúan como los directores de orquesta del sistema adaptativo. Estimulan la activación de los linfocitos B para inducir la producción de anticuerpos y secretan citocinas (como el IFN-γ\gamma) que activan a los macrófagos para potenciar la destrucción de microbios fagocitados.
  2. Linfocitos T Citotóxicos (CD8+): Células efectoras destructoras encargadas de inducir la muerte por apoptosis de células infectadas por virus o intracelulares.
  3. Linfocitos T Reguladores (Treg): Células encargadas de limitar y apagar la respuesta inmunitaria una vez erradicado el patógeno, desempeñando un papel esencial en la tolerancia inmunológica para prevenir la autoinmunidad.

Restricción por el MHC: Los linfocitos T son biológicamente incapaces de reconocer antígenos libres o nativos en solución. Requieren obligatoriamente que el antígeno proteico sea procesado y presentado en forma de fragmentos peptídicos lineales alojados en el interior de una hendidura de las moléculas del Complejo Principal de Histocompatibilidad (MHC / HLA) expresadas en la superficie de una célula presentadora de antígenos (APC), fenómeno denominado restricción por el MHC. El receptor TCR del linfocito reconoce de forma simultánea tanto el péptido extraño como la molécula MHC propia.

3. Estructura Genética y Expresión de las Moléculas MHC (HLA)

Las moléculas del Complejo Principal de Histocompatibilidad (CPH / MHC), denominadas en el ser humano Antígenos Leucocitarios Humanos (HLA), se dividen en dos clases principales según su estructura molecular y distribución celular:

Moléculas MHC de Clase I

  • Distribución Celular: Expresadas de forma constitutiva en todas las células nucleadas del cuerpo y en las plaquetas (ausentes