defensas contra las infecciones

Los microorganismos se encuentran por todas partes. Diariamente estamos en contacto con ellos, pues los comemos, bebemos y respiramos. Sin embargo, rara vez nos invaden, se multiplican o producen infección en los seres humanos. Incluso cuando lo hacen, la infección es a veces tan leve que no provoca síntomas.

El hecho de que permanezcan como organismos inofensivos o que invadan y causen una enfermedad en el huésped, depende tanto de la naturaleza del microorganismo como de las defensas del cuerpo humano.

En la antigüedad se produjeron grandes pestes que provocaron una enorme cantidad de muertes en la población. Por ejemplo, entre 1347 y 1352 murieron 25 millones de personas a causa de la peste bubónica. Otra enfermedad, la viruela, también fue causa de muerte masiva en la población. Esta enfermedad se manifiesta con fiebre, cansancio y con alteraciones dermatológicas. En China se utilizaba la inhalación de costras provenientes de pacientes que habían contraído la enfermedad como método preventivo. Otra práctica era efectuar rasguños en la piel y depositar allí el material. Los individuos sometidos a estas prácticas presentaban los síntomas iniciales y se recuperaban, en cambio, otros morían. Con estas prácticas se da inicio a los conocimientos y estudios sobre la inmunología. La palabra inmune, en el contexto biológico, significa estar exento de enfermedad; los seres vivos animales contamos con un sistema inmune que nos protege de los agentes patógenos que provocan enfermedades.

Los principales componentes del sistema inmunitario son la médula ósea y el timo. En la médula ósea roja es donde se inicia la proliferación de los linfocitos B y T (tipos de glóbulos blancos) que son células que participan en la respuesta inmunitaria. El timo es el órgano en donde ocurre la posterior maduración de  los linfocitos T. Los otros integrantes de este sistema son los vasos y ganglios linfáticos, abundantes en el bazo y en las amígdalas (Fig. 7).

Fig. 7: Órganos del sistema inmune

Las defensas del organismo contra la infección incluyen barreras naturales como la piel, mecanismos inespecíficos como ciertas clases de glóbulos blancos y fiebre, y mecanismos específicos, como los anticuerpos (Fig. 8).

Fig. 8: Componentes del sistema inmunitario

Inmunidad innata o inespecífica y sus componentes

Este tipo de inmunidad te protege del ingreso o permanencia de microorganismos u otras partículas extrañas en tu organismo. Los principales componentes de esta inmunidad son las barreras físicas, mecánicas o químicas, y células fagocitarias (neutrófilos, macrófagos) (Fig. 9). Estos componentes se caracterizan por estar presentes desde el nacimiento del individuo, ser inespecíficos y no dejar memoria después de su acción.

Barreras naturales

La piel evita la invasión de muchos microorganismos si no existe alguna lesión, picadura de insecto o quemadura. El organismo también cuenta con las membranas mucosas, que revisten las vías respiratorias e intestino. Estas membranas producen secreciones que combaten los microorganismos y evitan infecciones. Además de las mucosas, las vías respiratorias constan de cilios que expulsan las partículas y microorganismos hacia el exterior. También actúan como barreras el ácido estomacal, el reflejo de la tos y enzimas en las lágrimas y grasas de la piel.

Fagocitos y complemento

Cuando las barreras naturales no controlan el ingreso de patógenos, se activan otros mecanismos de defensa inespecíficos. Este tipo de respuesta es mediada por:

Fagocitos: que incluyen neutrófilos y macrófagos y se caracterizan por activarse de forma inmediata cuando cualquier sustancia extraña penetra en el organismo (por ejemplo, después de una herida). La activación consiste en la movilización de estas células hacia el foco de la lesión, luego reconocen y toman contacto con la sustancia extraña y la destruyen mediante el proceso de fagocitosis y posterior lisis intracelular.

Complemento: “complementa” la acción de otros mecanismos de defensa. Consiste en proteínas presentes en el plasma que, luego de activarse, sus acciones pueden incluir lisis de la pared celular, recubrimiento de patógenos para facilitar la acción de fagocitos y atracción de linfocitos al sitio de la infección.

Fig. 9: Componentes de la respuesta inespecífica

Los mecanismos de defensa inespecíficos aportan un buen sistema de protección. Sin embargo, en muchas ocasiones no es suficiente para defender eficazmente al organismo. Por fortuna éste dispone de otros mecanismos de defensa, como es la respuesta inmune adaptativa.

Inmunidad adaptativa

¿Has notado que algunas enfermedades infecciosas que padeciste en tu infancia no se han repetido? La causa de esto se relaciona con la inmunidad adaptativa o específica, que tiene la capacidad de reconocer una enorme variedad de sustancias extrañas (antígenos) de manera específica y “recordarlas” (memoria), permitiendo una respuesta más rápida a nuevas exposiciones de un mismo agente patógeno.

En la activación de la inmunidad adaptativa se requiere que actúen las células presentadoras de antígenos (CPA), las cuales exhiben fragmentos de patógenos en la superficie, para que sean reconocidos por linfocitos B y T. Las CPA pueden ser macrófagos, células dendríticas y linfocitos B.

Existen dos tipos principales de inmunidad adaptativa:

Humoral: está a cargo de los linfocitos B y se caracteriza por la producción de anticuerpos, un grupo complejo de proteínas denominadas inmunoglobulinas (Ig). Ante la presencia del antígeno los linfocitos B se activan produciéndose dos tipos de células: plasmáticas y de memoria. Las células plasmáticas producen los anticuerpos con los que se combate la infección, mientras las células de memoria solo actúan después de la segunda infección.

Celular: participan los linfocitos T, los cuales se originan en la médula ósea, pero adquieren la capacidad de ser inmunocompetentes en el timo. Los linfocitos T, gracias a la producción de proteínas, se encargan de destruir células infectadas por virus o aquellas que han sido modificadas (como las cancerosas). Los linfocitos T actúan cuando virus o bacterias sobreviven en células infectadas. Los antígenos quedan expuestos en las células afectadas como verdaderos marcadores permitiendo que las células T citotóxicas (T8) reconozcan específicamente la estructura de la célula que expone estos antígenos y de esta manera se activen los linfocitos. La activación produce la proliferación de células T y la diferenciación de las células hijas en clones de células de memoria; estas células son inactivas durante la infección inicial, pero se activan en una segunda exposición al antígeno extraño.

Vacunas

En más de una oportunidad te han vacunado. Como sabes, las vacunas previenen el contagio de enfermedades infecciosas. La vacunación se relaciona con la inmunidad activa, ya que el organismo genera una inmunorespuesta contra los antígenos contenidos en la vacuna, formando células de memoria que actúan ante la presencia del patógeno. La vacunación explota la capacidad del sistema inmunológico de generar una respuesta inmune frente a alguna forma alterada de un patógeno determinado. Este procedimiento permite el desarrollo de células con memoria inmunológica que confieren protección a lo largo de toda la vida del organismo vacunado. Diferentes tipos de vacunas han sido utilizadas a lo largo del tiempo. Las bacterias y virus muertos han sido y continúan siendo utilizadas en determinadas circunstancias. Las vacunas creadas con la utilización de microorganismos vivos atenuados resultan ser mejores inmunógenos que las anteriores, pero presentan el riesgo de la reversión del patógeno alterado a la forma virulenta y son, por lo tanto, peligrosos. Cada vez es más frecuente el uso de la tecnología del ADN recombinante para obtener proteínas que generan una respuesta inmune. Se están desarrollando las llamadas vacunas de ADN. Para ello, los genes que codifican proteínas de interés son insertados en plásmidos adecuados, los que luego son inyectados dentro de células musculares de manera que la proteína se puede expresar en forma prolongada. El procedimiento produce una buena respuesta humoral como también una especial estimulación de los linfocitos T citotóxicos. 
La posibilidad de transferir genes con el fin de reemplazar, corregir o modificar la acción de otros genes permite pensar en la posibilidad de mejorar una gran variedad de enfermedades, entre ellas el cáncer.
A continuación un cuadro resumen con los principales hitos en la historia de la inmunización artificial, durante el siglo XX.

Bacterias patógenas y Antibióticos

En 1928 Alexander Fleming descubrió el primer antibiótico, la penicilina, cuando por accidente observó en una placa de cultivo que una bacteria no pudo sobrevivir en presencia de un hongo contaminante. No fue sino hasta 1930 que la penicilina pudo ser extraída y purificada de este hongo.

Los antibióticos son sustancias químicas producidas por hongos o artificialmente, que pueden tener diversos efectos sobre las bacterias. Los antibióticos pueden ser:

Bacteriostáticos: detienen el crecimiento de las bacterias. Por ejemplo: cloranfenicol y tetraciclina.

Bactericidas: destruyen las bacterias. Por ejemplo, las penicilinas.

Los antibióticos pueden generar resistencia en las bacterias, lo que quiere decir que los gérmenes se hacen insensibles a determinados antibióticos y, por lo tanto, su uso deja de servir para atacar una infección.