El sistema inmune está formado por un conjunto de estructuras y procesos biológicos muy variados que actúan como sistema de defensa del organismo. Incluye órganos, tejidos y células repartidos por todo el cuerpo, la mayoría especializados en un tipo de respuesta defensiva.
Por ejemplo, la piel es considerada como un tejido del sistema inmunitario que actúa como barrera física, impidiendo la entrada al organismo de posibles patógenos. Este tipo de respuesta de la piel sería una respuesta innata, una respuesta inespecífica que es la misma para cualquier agente externo.
Otro tipo de respuestas, sin embargo, son específicas contra un patógeno concreto, como es el caso de la respuesta inmune humoral o mediada por anticuerpos, unas sustancias proteicas que son producidas por los linfocitos B.
En la respuesta inmune pueden intervenir muchos tipos de células, aunque sea de forma indirecta y no especializada, algo evidente en el sistema inmunitario inespecífico. Por ejemplo, las células parietales del estómago producen ácido clorhídrico con fines digestivos, pero también destruye muchísimos patógenos ingeridos con la comida.
Pero al hablar de células del sistema inmune, se habla de las células especializadas en ejecutar una respuesta inmunitaria. Este grupo de células se conocen en su conjunto como leucocitos o glóbulos blancos.
Índice de contenido
Los leucocitos
Los leucocitos se forman a partir de células madre hematopoyéticas, un tipo de células multipotenciales de la médula ósea a partir de las cuales se desarrollan los elementos formes de la sangre, lo que incluye a leucocitos, eritrocitos y plaquetas. Al compartir este origen, los leucocitos se incluyen dentro del grupo de las células sanguíneas, aunque muchos migran a otros tejidos y pasan buena parte de su ciclo vital fuera de la sangre.
Los leucocitos se pueden estudiar en dos grandes grupos en función de los linajes de procedencia:
- Mielodes: son los monocitos, neutrófilos, eosinófilos, basófilos y los conocidos como leucocitos fijos, que abandonan la circulación y migran a los tejidos para ejercer allí su acción de forma localizada; ejemplos de leucocitos fijos son las células dendríticas, los mastocitos y las microglias.
- Linfoides: son los linfocitos B, los linfocitos T y las conocidas como células linfoides innatas.
Leucocitos mieloides
El linaje mieloide de la hematopoyesis da lugar a los monocitos y al grupo conocido como granulocitos, que son los neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos. El linaje mieloide es compartido también por los eritrocitos y las plaquetas.
1.1 Granulocitos
Los granulocitos son leucocitos que presentan numerosos gránulos en su citoplasma, de ahí su nombre. También se conocen como leucocitos polimorfonucleares, o PMN, debido a las diversas formas que puede adoptar su núcleo.
En microscopía óptica, utilizando diversas técnicas de tinción, se pueden distinguir tres tipos de granulocitos: neutrófilos, eosinófilos y basófilos, todos ellos una vida relativamente corta y producidos en gran cantidad durante respuestas inmunitarias, durante las cuales abandonan la circulación sanguínea y se dirigen a los focos de infección e inflamación.
Neutrófilos
Lo neutrófilos se caracterizan morfológicamente por un núcleo multilobulado. Su citoplasma no se tiñe fácilmente ni con colorantes ácidos ni con colorantes básicos, por lo que se suelen observar ligeramente coloreados o casi transparentes.
La principal función de los neutrófilos es la fagocitosis. Pueden atrapar sustancias y cuerpos externos e introducirlos en el citoplasma dentro de una vesícula. Esta vesícula, el fagosoma, se fusiona con otro tipo de vesículas, los lisosomas, que contienen enzimas capaces de degradar el elemento fagocitado.
Los neutrófilos actúan principalmente contra infecciones bacterianas y fúngicas, por ello están en gran cantidad en la pus. Se consideran el componente celular más importante de la respuesta inmune innata.
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Eosinófilos
Los eosinófilos presentan un núcleo característicamente bi-lobulado, en ocasiones tri-lobulado, y su citoplasma se tiñe fácilmente con colorantes de carácter ácido, como la eosina.
Se cree que los eosinófilos tienen un papel muy importante en la defensa contra patógenos no fagocitables, como son muchos tipos de parásitos, y también frente a infecciones víricas.
Los eosinófilos, junto a los basófilos y los mastocitos, son muy importantes en las respuestas inflamatorias y alérgicas, y están implicados en la patogenia de algunas enfermedades de hipersensibilidad. Los eosinófilos disminuyen la actividad de la histamina.
Los eosinófilos también tienen capacidad fagocítica, pero no de bacterias o virus, sino de complejos antígeno-anticuerpo. En este sentido, se podría decir que actúan limpiando los desechos de la reacción inmune humoral, respuesta inmune que desarrollan de forma conjunta los linfocitos B y T.
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Basófilos
Los basófilos se caracterizan por colorearse fácilmente con colorantes básicos, tales como la hematoxilina. Son el tipo de leucocitos menos abundantes en la circulación sanguínea.
Los basófilos, al igual que los eosinófilos, están presentes en muchos tipos de respuestas inflamatorias, especialmente en las de carácter alérgico. Probablemente sean los responsables del inicio de la respuesta alérgica al liberar histamina en gran cantidad.
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1.2 Monocitos y macrófagos
Los monocitos son células fagocíticas, como los neutrófilos, pero son más longevos. Abandonan el torrente circulatorio y se establecen en tejidos repartidos por el todo el cuerpo, dónde se diferencian en macrófagos, unas de las células fagocíticas más importantes del sistema inmune.
Además de poder fagocitar, los macrófagos actúan como células presentadoras de antígeno. Partes del patógeno fagocitado, conocidas como antígenos, son expuestas en la membrana para que puedan ser reconocidas por los linfocitos B. De este modo, los linfocitos B serán capaces de reconocer al patógeno y producir anticuerpos contra él, incluso sin haber tenido contacto directo.
Esta colaboración entre la respuesta inmune innata y la respuesta inmune específica es muy importante, pues posibilita la expansión de la señal de infección, llegando a más linfocitos B y acelerando la velocidad de la respuesta inmune.
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Macrófago fagocitando
1.3 Leucocitos mielodes especializados en los tejidos
Existen otros tipos de células mieloides que se diferencian y migran a diferentes tejidos. Entre ellos destacan:
- Mastocitos: también llamados células cebadas, son leucocitos mieloides presentes en el tejido conjuntivo y que median en la respuesta inflamatoria y alérgica, siendo característico el almacenamiento y liberación de histamina y heparina. También tienen un papel de defensa importante en la barrera hematoencefálica, en la angiogénesis y en la reparación de heridas.
- Células de Kupffer: son macrófagos que se encuentran en el hígado. Su función es destruir eritrocitos que han llegado al final de su ciclo vital o que están deteriorados por algún motivo.
- Microglía: son células con capacidad fagocítica que se encuentran en el Sistema Nervioso Central. Se pueden renovar por división autónoma en el propio sistema nervioso central o diferenciarse a partir de monocitos.
- Células dendríticas: son células con capacidad fagocítica y presentadoras de antígeno que se encuentran principalmente en tejidos en contacto con el exterior, como la piel y mucosas del tracto digestivo y respiratorio. En la piel, las células dendríticas están altamente especializadas y se conocen como células de Langerhans.
Leucocitos linfoides
Del linaje linfoide, el otro gran linaje de leucocitos, se desarrollan los linfocitos.
Existen tres grandes poblaciones de linfocitos: los linfocitos o células B, los linfocitos o células T, y las conocidas como células linfoides innatas. Los linfocitos B y T desencadenan una respuesta inmune específica, mientras que los linfocitos innatos producen una respuesta inespecífica.
2.1 Linfocitos B
La mayoría de linfocitos B circulan en estado inactivo esperando una señal activadora. Durante este período, se pueden ver como células pequeñas, con pocos organelos en el citoplasma y con la mayoría de la cromatina del núcleo condensada.
Cuándo los linfocitos B son activados, se diferencian y dan lugar a las células plasmáticas productoras de anticuerpos generando la respuesta inmune humoral.
La activación comienza cuándo el linfocito B entra en contacto con un antígeno, el cual puede estar libre o puede ser presentado por alguna célula presentadora de antígeno, como un macrófago o una célula dendrítica. Este contacto se realiza mediante el receptor conocido como BCR, del inglés B-Cell Receptor, característico de los linfocitos B.
La mayoría de antígenos provocan una respuesta T-dependiente, lo que quiere decir que la célula B que lo ha procesado necesita ser activada por linfocitos T. Primero, el linfocito B fagocita el patógeno, lo procesa y une partes proteicas del antígeno al complejo mayor de histocompatibilidad (MHC, del inglés Major Histocompatibility Complex).
Posteriormente, el complejo antígeno-MHC se expone en la superficie de membrana, dónde puede ser reconocido por un tipo de linfocitos T, el linfocito T Helper (TH). Si el antígeno no es reconocido como propio, el linfocito T secreta una serie de citocinas que activan a los linfocitos B.
Una vez activados, los linfocitos B proliferan y se diferencien en células plasmáticas productoras de anticuerpos. Una parte de estos linfocitos se diferenciarán en linfocitos B de memoria, un subtipo que linfocitos B que viven mucho tiempo de forma inactiva y que servirán para generar una respuesta más rápida y robusta en futuras infecciones por el mismo agente patógeno, lo que se conoce como respuesta inmune secundaria.
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2.2 Linfocitos T
Los linfocitos T representan en torno al 20% de los linfocitos en sangre periférica y hasta el 70% de los leucocitos que secretan citocinas, ya que son los encargados de mediar en diversas respuestas inmunológicas. Existen varios tipos de linfocitos T, la mayoría indiferenciables con métodos de tinción.
Lnfocito T Helper o CD4+
En español también se conocen como linfocitos T colaboradoras. Coordinan la respuesta inmune mediante la liberación de diversas citocinas. Estos linfocitos son las células diana del VIH (Virus de la Inmunodeficiencia Humana).
Existen diversos tipos, entre ellos:
- TH1: coordina la activación de los macrófagos en tejidos infectados. Libera principalmente interferón γ (gamma) y tienen un papel importante en la inflamación e infecciones por patógenos intracelulares,
- TH2: están presentes sobre todo en tejidos linfáticos y secretan principalmente IL-4, que activa a los linfocitos B, e IL-5, que activa a los eosinófilos. Participan en la defensa frente a parásitos y en reacciones alérgicas.
- TH17: secretan sobre todo IL-17, de ahí su nombre. Parecen estar implicados en el desarrollo de algunas enfermedades con componente auto-inmune, tales como la artritis reumatoide, la esclerosis múltiple o la enfermedad de Crohn.
Linfocito T Citotóxico o CD8+
Son las células efectoras de la inmunidad celular. Cuándo reconocen células infectadas, o en mal estado como las células tumorales, son capaces de activar su apoptosis. De esta forma, las células dañadas mueren de forma controlada.
Linfocito T de memoria
Al igual que ocurre con los linfocitos B activados, de los linfocitos T activados también se desarrollan células de memoria. Las linfocitos T memoria, además de generarse en respuesta contra agentes externos, también parecen generarse en respuesta a células cancerosas.
Linfocitos T reguladores
Estos linfocitos tienen como función principal detener la respuesta celular al final de una respuesta inmunológica, motivo por el que antes se conocían como linfocitos T supresores. También eliminan las células T autorreactivas que escapen al control de la maduración que los linfocitos T realizan en el timo.
Linfocitos T gamma-delta (γδ)
La población de este tipo de linfocitos T suele ser muy baja, siendo en la mucosa intestinal dónde se encuentran en mayor número. La mayoría de antígenos son de naturaleza peptídica, pero los linfocitos T γδ parecen estar relacionados con el reconocimiento de antígenos de naturaleza lipídica.
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2.3 Células linfoides innatas
Las células linfoides innatas son linfocitos cuya respuesta no es específica, y por ello carecen de receptores B y de receptores T. Existen subpoblaciones con diferentes funciones fisiológicas, entre ellas funciones reguladoras, parecidas a las de los linfocitos T Helpers, y otras más parecidas a los linfocitos T citotóxicos, como las células Natural Killer.
Al ser respuestas independientes de antígeno, son muy importantes en la inmunidad proactiva. Pero también debido a esto, se cree que pueden estar implicadas en alergias y enfermedades autoinmunes.
Células Natural Killer
Las células Natural Killer (NK) o células asesinas, también conocidas como linfocitos Grandes Granulosos, son un tipo de células linfoides innatas que destruyen células propias que estén infectadas, especialmente por virus, o que puedan ser cancerígenas.