Introducción a la inmunología
Por supuesto no va a ser posible, dentro del marco de este módulo, impartir un curso de inmunología. Por lo tanto, sólo me centraré en los principios funcionales básicos y únicamente en la medida en que se conoce una alteración interpretable de estos parámetros debido a la práctica de deportes a alto nivel. Por lo tanto se dejarán fuera de consideración las reacciones inmunológicas generales, como por ejemplo las del sistema de complemento. También quiero hacer referencia a la descripción general del sistema inmunológico del primer año.
El sistema inmunitario puede actuar tanto con ayuda de las células (las bacterias, por ejemplo, son absorbidas y alisadas por granulocitos) como mediante sustancias disueltas en la sangre (las bacterias también pueden ser destruidas por factores de complemento).
A nivel funcional podemos diferenciar en el sistema inmunológico una parte específica y otra no-específica. No específica significa aquí que los componentes de esta parte del sistema inmunológico pueden convertirse en activos contra muchos diferentes antígenos (ejemplo: los granulocitos y los macrófagos pueden fagocitar un número de tipos de bacterias). En este caso se produce la mayoría de las veces una activación de estos componentes del sistema inmunológico por productos (citoquinas) del sistema inmunológico específico; por ejemplo, el interferon ?, producido por linfocitos T, puede aumentar sensiblemente la eficacia de los macrófagos. Pero no se produce ningún cambio selectivo de la estructura de la superficie del macrófago: eso sería una reacción específica.
El sistema inmunitario específico únicamente puede volverse activo contra un determinado antígeno. Esto va en detrimento de la rapidez de la reacción, el "retraso" puede ser de algunos días. Una reacción específica contra el virus del polio sólo puede destruir este virus. Otros virus, que se producen al mismo tiempo, no se pueden destruir. Para ello haría falta una nueva reacción específica. Por lo tanto, el sistema inmunológico se adapta a un determinado antígeno y por eso lo llamamos también sistema inmunológico adaptativo. Así es que la próxima vez que este determinado antígeno ataca a la persona, ¡la defensa ya está preparada! Pero a pesar de que el sistema inmunológico específico tiene sus ventajas, no puede sustituir al sistema no específico. ¡Aquí el factor TIEMPO tiene un papel importante!
A base de la diferenciación funcional aquí mencionada, se puede determinar el siguiente esquema:
También podemos considerar el sistema no específico como la primera y más rápida línea de defensa que siempre se activa cuando una de las barreras del cuerpo es franqueada. Por eso se activan los granulocitos neutrófilos cuando nos hacemos una herida en la piel. Junto con los procesos de la curación de la herida, estos granulocitos impiden la expansión de los antígenos por todo el cuerpo a través de los vasos sanguíneos y linfáticos. Los granulocitos eosinófilos luchan sobre todo contra los parásitos. Las células asesinas, un subgrupo de linfocitos relativamente ‘antiguo' desde el punto de vista evolutivo, pueden destruir las células que han sido infestadas con un virus y las células tumorales. Los monocitos son el eslabón entre el sistema de defensa específico y no específico. Pueden fagocitar antígenos y presentar los restos para alertar así el sistema de defensa específico.
El sistema específico de defensa celular consiste en linfocitos T y B. Los linfocitos T se pueden subdividir en células con tareas regulatorias (células auxiliares y supresoras) y tareas citotóxicas (células T citotóxicas). Éstas últimas también pueden ser células del propio cuerpo que han sido atacadas por un virus o que reconocen y atacan las células tumorales. Los linfocitos B pueden ser activados mediante el antígeno adecuado y producen entonces anticuerpos, que a su vez buscan y marcan los antígenos en el flujo sanguíneo. Esto es también una forma de desactivación: los virus cubiertos de anticuerpos no pueden penetrar en las células.
Granulocitos neutrófilos
Este grupo de leucocitos es muy interesante. No sólo son, en cuanto a número, el mayor subgrupo del sistema de defensa (por ejemplo aprox. el doble del número de linfocitos y 20 veces más que las células ‘killer'), sino que también se sacrifican sin dudar por la salud de su huésped. Por eso su vida sólo dura un promedio de 1 a 2 días. Después de circular unas horas en la corriente sanguínea, desaparecen de dicho medio y viajan a través de los tejidos. A través de la quimiotaxis = atraer de forma química, "huelen" los antígenos y los fagocitan. Si es necesario, el tuétano produce para ello muchas mas veces la cantidad que circula habitualmente. Esto se puede ver macroscópicamente como pus, que puede llenar toda una cavidad del cuerpo. Durante la reacción defensiva (que se produce normalmente sin que nos damos cuenta) el granulocito neutrófilo produce mediadores de la inflamación como los leucotrienos, que fomentan y controlan la infección local y generalizada.
Los granulocitos eosinófilos son mucho menor en número que sus colegas neutrófilos. Pero durante una infección causado por parásitos, su cantidad puede crecer hasta en un 50% del número total de leucocitos circulantes. Contienen sustancias (proteína básica principal) que pueden alisar las membranas de los parásitos. También en caso de alergias, que van unidas a un incremento de la inmunoglobina E, el número de eosinófilos incrementa (eosinofilia).
Granulocitos basófilos juegan un papel importante pero no del todo claro en el sistema inmunológico del ser humano. Se activan sobre todo durante alergias y abandonan la corriente sanguínea para enlazar como células mástil la inmunoglobulina E en los tejidos y producir a continuación los mediadores histamina, prostaglandina y leucotrienos, que a su vez provocan de nuevo las reacciones alérgicas típicas.
Los macrófagos/monocitos son células con una vida relativamente larga: realizan su servicio a nuestra salud durante unos meses. Las cuatro tareas más importantes son:
- Fagocitosis de antígenos y/o inmuno complejos y restos de tejidos.
- Cumplimiento de las tareas citotóxicos: los macrófagos activados pueden destruir casi todas las formas de antígenos.
- Immunoregulación: la interleucina 1 y el Factor de Necrosis Tumoral ? (TNF?) informan y activan los linfocitos, aumentan la toxicidad de los neutrófilos, provocan la reacción de fase aguda en el hígado, incitan al cerebro a aumentar la temperatura corporal (fiebre) y al aumento de la necesidad de sueño. Como inhibición contra unas reacciones de defensa demasiado violentas, los macrófagos producen sustancias como la prostaglandina E2 y la ?1-antitripsina.
- Presentación de antígenos en combinación con proteínas MHC (= identificación de tejidos) específicas, que inicia la cascada de defensa a través de los linfocitos.
De la interacción de los diferentes componentes del sistema de defensa específico se origina en total el siguiente cuadro (figura 5):
Linfocitos
Linfocitos son células bastante pequeñas. Por este motivo persistió durante mucho tiempo la idea de que sólo jugaban un papel secundario dentro del sistema de defensa. Sólo en los años 70 del siglo pasado fue posible, con ayuda de mediciones específicas (anticuerpos monoclonales) determinar varios tipos de estructuras superficiales. De este modo resultó posible determinar diferentes clases de linfocitos. Estas estructuras se llaman Cluster de Diferenciación y se numeran en el orden consecutivo en el que fueron descubiertas, es decir: con CD más un número podemos indicar de qué tipo de linfocito se trata.
Todos los linfocitos T llevan la proteína marcadora de células T (CD 3 +) junto con el llamado receptor de células T (TCR). El linfocito es activado a través del TCR. Existen 2 clases de TCRs. La mayoría de los linfocitos tienen el TCR2.
Los linfocitos T maduran en el timo, de allí su denominación. Menos de 1 de 400 células cumplirá finalmente su tarea en el cuerpo: las demás células son destruidas, porque no cumplen su tarea debidamente y porque por lo tanto podrían provocar eventualmente reacciones autoinmunológicas. Las células T maduras circulan conforme a un patrón establecido: corriente sanguínea - tejido - sistema linfático - corriente sanguínea. Además, los linfocitos abandonan la corriente sanguínea siempre en el mismo lugar ('homing'); esto aumenta la reacción específica.
Con ayuda de otras dos estructuras CD podemos diferenciar:
CD 4 +/CD 3 + y CD 8 +/CD 3 +.
El grupo mencionado en primer lugar (células auxiliares) tiene que cumplir tareas reguladoras. Aquí diferenciamos de nuevo dos subgrupos: las células tipo 1 (TH1) producen interleucina 2 e interferon ? y estimulan así la defensa intercelular. Las células tipo 2 (TH2) producen en su mayoría interleucina 4 y 10 y estimulan la defensa humoral ya que activan los linfocitos B, que a su vez producen anticuerpos (inmunoglobulinas).
Si TH1 es activa contra un antígeno específico, entonces dicha actividad de las células TH2 resulta estar disminuida y viceversa. Una diferenciación insuficiente entre TH1 y TH2 tiene como consecuencia una reacción de defensa menguada, y por consiguiente una constante infección de virus (por ejemplo la hepatitis B).
El subgrupo CD 8 +/CD 3 + puede
1. dirigirse contra células infectadas con un virus (células citotóxicas CD8) o
2. frenar una reacción de defensa demasiado violenta (células supresoras). Esta función es de importancia vital para interrumpir reacciones autoinmunológicas después de que un virus o una bacteria esté podrida.
Llama la atención de que más del 80% de estas células son supresoras, es decir: células reguladoras. ¡Parece ser menos difícil luchar contra un antígeno que evitar una reacción autoinmunológica!
Células B (CD 19 +)
Las células B pueden tanto reconocer y destruir de forma autónoma los antígenos, como - tras la activación a través de las células reguladoras TH2 - diferenciarse para convertirse en células plasmáticas, que producen los anticuerpos (inmunoglobulinas). Las células B no circulan, sino que se quedan estacionarias en los órganos linfáticos secundarios, como las glándulas linfáticas o el bazo.
Células asesinas naturales (CD 16 ++/CD 56 +; CD 3 -)
Estas células no específicas pueden ser activadas por interleucina 2 e interferon ?. Así se vuelven más tóxicos contra los antígenos. Sin embargo, también pueden actuar sin activación. Las células asesinas naturales (células NK) están en su mayoría presentes en los tejidos y por lo tanto no circulan por la corriente sanguínea.
La células NK pueden matar células atacadas por un virus y células tumorales, con ayuda de perforinas (sustancias que pueden perforar la membrana de por ejemplo una célula tumoral), lo que tiene como consecuencia el hinchazón de la célula tumoral y luego la muerte de la célula. Las células NK reconocen las células tumorales y células infectadas con un virus que dentro del sistema de defensa específico no se pueden detectar porque les faltan determinadas estructuras superficiales.
