Palabras Clave
Inmunidad, antígeno, anticuerpoLA INMUNIDAD
1.-LA INMUNIDAD COMO MECANISMO DE DEFENSA
Llamamos sistema inmune a la capacidad de nuestro organismo de distinguir lo propio de lo ajeno. Cuando una sustancia extraña, un virus, una bacteria o incluso una proteína extraña, invade los tejidos de un vertebrado superior como el ser humano el organismo se defiende mediante lo que denominamos respuesta inmune. (Devlin, 2004,p.365). Esta defensa tiene dos vertientes:
-La respuesta humoral: basada en la acción de los linfocitos B. Estos sintetizan moléculas de inmunoglobulinas que son excretadas de la célula y se unen a la sustancia invasora. Esta unión o bien precipita la sustancia extraña o bien la marca para que sea destruida por otras células denominadas macrófagos.
-La respuesta celular: que es la que llevan a cabo las células linfáticas o linfocitos T. Están llevan una sustancia similar a las inmunoglobulinas en superficie que identifican y destruyen a las células extrañas.
Como vemos los organismos tienen una cierta capacidad de reconocer lo extraño y destruirlo, es decir cierta capacidad para defenderse. Esto lo podemos comprobar a diario ya que el medio que nos rodea esta lleno de gérmenes y nosotros somos refractarios a ellos. El sistema inmune nos protege contra bacterias y virus pero también contra las células del propio organismo que se transforman, es decir, células tumorales. Podemos distinguir dos tipos de inmunidad en nuestro organismo:
-La innata: esta inmunidad es la que posee nuestro organismo de forma natural desde que nacemos. Se caracteriza porque protege de una forma no específica, pero no debemos darle a esta afirmación un sentido peyorativo ya que solo quiere decir que protege de una forma genérica. Este sistema inmune es el que permite que el bebe no contraiga ninguna enfermedad al nacer, tras pasar de un medio estéril a otro lleno de gérmenes.
La adquirida o la también llamada específica: este tipo de respuesta inmune es la razón por la cual una vez hemos sufrido una enfermedad no volvemos a pasar por ella aun estando en contacto con una persona que la éste padeciendo. Una vez hemos estado en contacto con el agente patógeno adquirimos un mecanismo de defensa contra éste y por eso cuando hemos pasado una enfermedad estamos protegidos de forma especifica contra ella pero contra otras enfermedades. Este sistema inmune se le llama adquirido ya que no lo tenemos al nacer sino que los vamos adquiriendo, pero también se conoce como adaptativo porque permite adaptarnos a un agente patógeno.
2.-CELULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO
Existen diversos tipos de células y todas se pueden nombrar de forma generalizada como fagotitos, células que fagocitan bacterias al introducirlas en su interior. Pero solo pueden introducir bacterias o fragmentos de otras células, nunca virus, amebas o paramecios. Cuando la bacteria entra en el interior del fagocito lo haced en forma de fagosoma, envuelto por la propia membrana del fagocito. Después los lisosomas del interior del fagocito vierten su contenido al fafosoma, que ahora pasa a llamarse fagolisosoma. Este posee en su interior, además de la bacteria, los enzimas necesarios para degradarla e hidrolizarla. Las células del sistema inmunitario son células con capacidad fagocítica. En la sangre los diferentes tipos de células forman parte de los leucocitos o células blancas, que en realidad son tres tipos diferentes de células:
-Granulocitos-Monocitos
-Linfocitos
Por lo que respecta a los monocitos cuando pasan a un tejido al abandonar el torrente circulatorio, se diferencian y pasan a denominarse macrófagos titulares y también poseen una morfología diferente. Existen diferentes tipos de macrófagos según donde nos encontremos:
-Macrófagos alveolares en los pulmones,-Células de kupfer en el hígado.
-Sonoviocitos en las articulaciones.
-Células de glia en el cerebro
También están los linfocitos que pertenecen al sistema inmunitario adquirido. Existen dos grandes subfamilias:
Linfocitos de tipo T. Se denominan así porque aunque se forman en la médula ósea al igual que el otro tipo, estas deben pasar por el timo donde experimentan un proceso de maduración durante un cierto tiempo. Cuando salen de esta glándula están capacitadas para atacar y destruir no otras células sino bacterias.
Linfocitos B. Estos no pasan por el timo y se llaman así porque se encontraron en la bursa de Fabricio de las aves, el equivalente de los ganglios linfáticos humanos. Este tipo de linfocitos son los que evolucionan y dan células plasmáticas productoras de anticuerpos. Estos también se conocen como inmunoglobulinas o Ig y son proteínas del sistema inmune.
La familia de las inmunoglobulinas proporciona ejemplos de una arquitectura en multidominios que permite el reconocimiento molecular ajena al organismo y su unión a ellas para secuestrarlas. La diversidad entre los miembros de esta familia es la fuente de su capacidad de reconocimiento molecular específico y de unión individualizada. (Devlin, 2004,p.368)
3.-FORMACION DEL COMPLEJO ANTIGENO-ANTICUERPO.
El anticuerpo se une a una pequeña región del antígeno que es lo que llamamos determinante antigénico, para formar el complejo antígeno-anticuerpo. El motivo de que dicho compuesto se mantenga unido no es a la existencia de enlaces covalentes.Los enlaces que se establecen en este complejo no son de tipo covalente sino de naturaleza diferente y con una fuerza de unión un poco menor aunque esto no impide que el resultado final sea suficiente para mantener el complejo unido. Los enlaces que podemos encontrar en este complejo son de varios tipos. Vamos a estructurarlos de mayor a menor longitud de enlace:
-Puentes de hidrógeno. Estos enlaces aparecen entre el hidrogeno y átomos muy electronegativos como el de oxigeno o el de nitrógeno.-Enlaces electroestáticos. Entre regiones de carga positiva y negativa.
-Fuerzas de Van der Waals. Debidas a cargas polarizadas o dipolos. Esto quiere decir que las cargas no están distribuidas de forma uniforme con lo que puede darse una sobrecarga negativa en un extremo de la molécula que hará que en la molécula contigua se acumulen las cargas negativas; formándose así un dipolo instantáneo-dipolo inducido.
-Fuerzas hidrofóbicas. Estas fuerzas en realidad son unas fuerzas que aparecen entre moléculas hidrofóbicas que son excluidas de un medio acuoso.
Estas uniones pueden parecer débiles en comparación con los enlaces covalentes. Pero cuando se dan todas juntas, al sumar las Kcal de todas ellas en conjunto obtenemos un valor muy elevado.
El equilibrio antígeno-anticuerpo depende de d. Esta es negativa y conforme vaya disminuyendo, mas se desplazará hacia la derecha y esto se traduce en una gran afinidad entre anticuerpo y antígeno. Cuando ambos acoplan bien, es decir, cuando el antígeno se adapta al anticuerpo, se forma un mayor número de enlaces con lo que d es mas negativa y esto aumenta la constante de equilibrio. Al final se desplaza el equilibrio a la derecha, lo que significa que se forma el inmunocomplejo.
4-FORMACION DE ANTICUERPOS
Las moléculas de anticuerpos son glucoproteinas compuestas por cuatro cadenas polipeptídicas, dos copias idénticas de cada una de las dos cadenas polipeptídicas son diferentes. Dos cadenas ligeras (L) de secuencias idénticas se combinan con dos cadenas pesadas (H) de secuencia idéntica para formar la estructura (LH)2. Las cuatro cadenas polipeptídicas están interconectadas por puentes disulfuro. (Van Hodde,2003, p.271)
Lo que mas llama la atención de los anticuerpos es la gran variedad que existe y todos ellos contra un antígeno específico. Se realizó un experimento en el cual se le introdujo una nueva sustancia a un conejo y este respondió creando anticuerpos específicos pare dichas sustancias:
1º-Los anticuerpos están hechos de un material similar a la plastilina de forma que se adaptan a cualquier antígenoNinguna de las dos hipótesis es la correcta la parte variable del anticuerpo que se encarga de reconocer al antígeno específico es diferente a la del otro anticuerpo, lo que indica que son proteínas diferentes formadas a partir de mensajeros diferentes.2ºEl conejo al igual que las personas están constantemente produciendo anticuerpos hasta dar con algunos que sean útiles para el antígeno que hay en ese momento en el organismo
Parece difícil explicar de que manera pueden generarse anticuerpos específicos frente a millones y millones de antígenos diferentes. Lo que se denominó teoría instructiva sugería que un determinante antígeno podía inducir de alguna manera el que una molécula de anticuerpo adoptara un plegado terciario concreto, que actuaría luego como lugar de unión para ese determinante. Pero un antígeno es incapaz de moldear un anticuerpo ya que es una proteína y como tal posee una estructura tridimensional determinada que viene marcada por su secuencia de aminoácidos. También es equivocado pensar que los antígenos que entran en nuestro organismo pueden modificar el ADN para crear un mensajero apropiado para la síntesis de anticuerpos específicos para dicho antígeno.
Nuestro organismo fábrica muchos anticuerpos para ver si por alguna casualidad alguno reconoce el antígeno, pero esto no es del todo correcto ya que si fuera así encontraríamos una gran cantidad de anticuerpos en el suero. Los anticuerpos empiezan a aparecer tras varios días después de haber entrado en contacto con el antígeno, y además, se encuentran en una cantidad normal ya que solo se sintetizan anticuerpos de este tipo.
La especificidad de los anticuerpos está determinada por el final del extremo de los dominios variables y en el participan aminoácidos de las regiones variables de las cadenas pesadas y ligeras. Diferentes secuencias de estas regiones variables originan distintas estructuras y terciarias locales y pueden definir de esta manera lugares de unión adaptados a diferentes antígenos. (Stryer,1995,p.896).
5.-TEORIA DE LA SELECCIÓN CLONAL.
Todo lo que hemos visto hasta ahora puede hacernos pensar que al introducir en el organismo un antígeno especifico la cantidad de Ig que encontraríamos después en el suero sería muy elevada, dada la gran cantidad de Ig diferentes que se producen a partir de las células madre progenitoras. Pero esto no es así y la cantidad de Ig que encontramos es lo normal, solo que toas las Ig presentes son específicas contra el antígeno que hemos introducido. La respuesta a esto la encontramos en la “teoría de la selección clonal de Barnet” respaldada en la actualidad por pruebas totalmente convincentes. Los postulados de esta teoría son los siguientes:
Las células madre B de la medula ósea se diferencian para dar linfocitos pre B. Cada uno de ellos posee una información genética diferente por lo que producirán tipos de Ig ligeramente distintos. Cada uno de estos Ig posee un lugar de unión determinado que reconocerá formas moleculares específicas. Estas Ig o anticuerpos están unidas a la membrana celular y expuestas en la superficies externas de los linfocitos B.(Devlin, 2004,p370)La unión de un antígeno a uno de estos anticuerpos estimula a la célula portadora para que se replique, generando un clon. Llamamos clon a un grupo de células con una información genética idéntica. Solo proliferan de forma exclusiva aquellas células cuyo anticuerpo ha reconocido al antígeno. Este es el estimulo que inicia una serie de cascadas de información que finalizan con la división de los linfocitos. (Devlin, 2004,p.371)
Según el tamaño del antígeno podemos encontrarnos con sueros policlonales o monoclonales. En el caso de la albúmina, esta es una proteína de gran tamaño con distintos determinantes antigénicos por lo que se pueden unir a ella varios anticuerpos de clones diferentes y cada uno de esas células producirá Ig diferentes entre sí peor que todas ellas reconocen al antígeno de la albúmina.
BIBLIOGRAFIA
Lumbert. S. 1995. Bioquímica. Barcelona: Reverté,S.A.
Mathews. V. H. 2003. Bioquímica. Madrid: Addison Wesley.
APENDICE BIBLIOGRAFICO
Frank Macfarlane Burnet: (3 de septiembre de 1899 – 31 de agosto de 1985) fue un biólogo australiano. Galardonado con el Premio Nobel de Medicina en 1960, junto con Peter Brian Medawar, por el descubrimiento de la tolerancia a tejidos trasplantados. En 1956, junto con Niels H. Jerne (1911-1994) lanzó la teoría de la selección clonal.
GLOSARIO DE TERMINOLOGIA
Granulocito: son células de la sangre caracterizadas por los modos de colorear los orgánulos de su citoplasma, en microscopía de luz. También se les conoce como leucocitos polimorfonucleares, debido a las formas variables de núcleo que pueden presentar. Su núcleo suele estar lobulado en varios segmentos.
Hapteno: es una sustancia química de pequeño peso molecular (menos de 10.000 daltones) que no induce por sí misma la formación de anticuerpos pero al unirse a una proteína (proteína trasportadora) estimula una respuesta inmunitaria. En resumen un hapteno es un antígeno que no presenta patogenicidad pero si especificidad.
Linfocito: son un tipo de glóbulos blancos agranulocitos. Es el leucocito de menor tamaño, su tamaño varía entre 7 y 15 µm, y representa del 24 a 32% en la sangre. Presenta un núcleo esférico que se tiñe de violeta-azul y en su citoplasma frecuentemente se observa como un anillo periférico de color azul.
Monocito: son un tipo de glóbulos blancos agranulocitos. Es el leucocito de mayor tamaño, su tamaño varía entre 7 y 15 µm, y representa del 4 a 8% en la sangre. Presenta un núcleo arriñonado (forma de riñón), que se tiñe de color violeta-azulado con una proporción 2:1 con respecto al resto de la célula.
INDICE ANALITICO
Bacterias p. 1,6
Capacidad fagocítica p. 3
Familia de inmunoglobulinas p. 4
Sistema inmune p. 1
Virus p. 1,4