La inmunidad innata
Nayra se raspa la rodilla en la cancha de tierra de su colegio, en El Alto. Su rodilla tenía bacterias del suelo encima, pero en unos minutos la zona se pone roja, caliente e hinchada, y a los pocos días sana sin dejar infección. Ninguna de esas bacterias le era conocida a su cuerpo. ¿Cómo responde el organismo al instante, sin haber visto antes al invasor?
Qué es la inmunidad innata
El sistema inmunitario tiene dos grandes niveles de defensa. El primero es la inmunidad innata, también llamada inespecífica. El segundo es la inmunidad adquirida o específica, que verás en el apartado siguiente. Nacemos con la innata: no hace falta aprenderla ni haber sufrido antes la infección.
La siguiente tabla compara las dos inmunidades.
| Rasgo | Innata (inespecífica) | Adquirida (específica) |
|---|---|---|
| Rapidez | Inmediata (minutos u horas) | Lenta la primera vez (días) |
| Contra qué actúa | Rasgos comunes de muchos patógenos | Un antígeno concreto |
| Memoria | No | Sí |
| Participan | Barreras, fagocitos, células NK, inflamación, fiebre, interferones, complemento | Linfocitos B y T, anticuerpos |
¿Qué es la inmunidad innata? Indica dos rasgos que la diferencian de la inmunidad específica (o adquirida).
¿Qué es la inmunidad innata? Indica dos rasgos que la diferencian de la inmunidad específica (o adquirida).
Células y órganos de la defensa
Las células de la defensa son los leucocitos (glóbulos blancos). Se forman en la médula ósea roja, que está dentro de huesos como el esternón o la pelvis. Esa médula, junto al timo (donde maduran los linfocitos T), el bazo y los ganglios linfáticos (donde se filtran la sangre y la linfa y se reúnen los linfocitos), forma los órganos del sistema inmunitario. Cuando tienes una infección en la garganta, los ganglios del cuello se inflaman porque ahí se concentra la defensa.
Estos son los leucocitos de la inmunidad innata:
| Leucocito | Qué hace |
|---|---|
| Neutrófilo | Es el más abundante y el primero en llegar a la infección. Fagocita bacterias y vive poco. |
| Monocito | Circula por la sangre. Al pasar a los tejidos se convierte en macrófago. |
| Macrófago | Es un fagocito grande y longevo. Fagocita, limpia restos y presenta antígenos. |
| Eosinófilo | Ataca a parásitos grandes (como los gusanos intestinales) y participa en las alergias. |
| Basófilo | Libera histamina y otras sustancias que desencadenan la inflamación. |
| Célula NK | Destruye células propias infectadas por virus o tumorales. |
Los mastocitos de los tejidos actúan como los basófilos: liberan histamina al detectar un daño.
Nombra dos tipos de leucocitos que actúan en la inmunidad innata (neutrófilos, macrófagos, células NK) e indica brevemente qué hace cada uno de ellos.
Nombra dos tipos de leucocitos que actúan en la inmunidad innata (neutrófilos, macrófagos, células NK) e indica brevemente qué hace cada uno de ellos.
Distingue las funciones características de los siguientes leucocitos de la inmunidad innata: neutrófilos, monocitos y macrófagos, eosinófilos, basófilos y células NK.
Distingue las funciones características de los siguientes leucocitos de la inmunidad innata: neutrófilos, monocitos y macrófagos, eosinófilos, basófilos y células NK.
Un paciente sometido a quimioterapia presenta fiebre e infección bacteriana cutánea aguda. El análisis de sangre muestra 400 neutrófilos/µL (neutropenia grave; valores…
Un paciente sometido a quimioterapia presenta fiebre e infección bacteriana cutánea aguda. El análisis de sangre muestra 400 neutrófilos/µL (neutropenia grave; valores normales: 2000-7500/µL), pero sus niveles de macrófagos tisulares y linfocitos son normales. A pesar de contar con macrófagos viables en la dermis, la infección progresa velozmente en las primeras 24 horas.
- a) Justifica por qué la presencia exclusiva de macrófagos no basta para contener la infección bacteriana aguda sin el concurso de los neutrófilos, atendiendo a la abundancia relativa, cinética de reclutamiento (diapédesis) y mecanismos microbicidas de ambas células.
- b) Si en ese momento se le administrase a este paciente una vacuna bacteriana contra el patógeno invasor, predice razonadamente la eficacia a corto plazo de dicha medida para frenar el proceso infeccioso en curso.
Primera línea: piel y mucosas
Lo mejor es que el patógeno no entre. Por eso el cuerpo tiene barreras externas: estructuras físicas y químicas que dificultan la entrada de microorganismos.
Dos mecanismos de la piel que debes conocer:
-
Físico: la capa más externa (córnea) está formada por células muertas llenas de queratina, que forman un tejido resistente. Esas células se descaman y arrastran consigo los microbios.
-
Químico: el sebo y el sudor dejan una película ácida y contienen sustancias antimicrobianas (como la lisozima), lo que dificulta la multiplicación de las bacterias.
Las mucosas (nariz, boca, vías respiratorias, tubo digestivo, vías urinarias) son superficies húmedas que no tienen capa córnea. Se defienden con moco, cilios, lisozima y otras sustancias, como se verá en la sección siguiente.
Nombra tres barreras externas que dificultan la entrada de patógenos en el organismo y explica cómo actúa una de ellas.
Nombra tres barreras externas que dificultan la entrada de patógenos en el organismo y explica cómo actúa una de ellas.
La piel y las mucosas constituyen la primera barrera defensiva. Indica dos mecanismos físicos o químicos con los que dificultan las infecciones.
La piel y las mucosas constituyen la primera barrera defensiva. Indica dos mecanismos físicos o químicos con los que dificultan las infecciones.
Secreciones, moco y microbiota
Las defensas químicas actúan sobre todo en las mucosas y en las superficies húmedas.
Moco y cilios. El moco de las vías respiratorias atrapa polvo y microbios del aire. Los cilios, pequeñas prolongaciones móviles de las células, se mueven de forma coordinada y empujan el moco hacia la garganta, donde se traga o se expulsa con la tos y los estornudos. A este sistema se le llama a veces «escalera mecánica» de las vías respiratorias.
Ácido gástrico. El estómago produce ácido clorhídrico (HCl), con un pH cercano a 2. Destruye muchos microbios que llegan con el agua y los alimentos.
Microbiota. La piel y el intestino están ocupados por millones de bacterias que normalmente no nos hacen daño. Defienden de dos maneras:
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Compiten por el espacio y los nutrientes: si el lugar ya está ocupado, un patógeno no puede instalarse.
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Producen sustancias (ácidos, bacteriocinas) que dificultan el crecimiento de otros microbios.
Un tratamiento largo con antibióticos de amplio espectro mata también esa microbiota útil. Las defensas del intestino y de la piel quedan debilitadas y pueden aprovecharse bacterias o levaduras oportunistas, que aparecen sin competencia. Por eso solo debe tomarse un antibiótico cuando lo receta el médico.
Las lágrimas, la saliva y el sudor contienen lisozima. Explica qué es la lisozima y cómo contribuye a la defensa frente a las infecciones bacterianas.
Las lágrimas, la saliva y el sudor contienen lisozima. Explica qué es la lisozima y cómo contribuye a la defensa frente a las infecciones bacterianas.
El moco y los cilios de las vías respiratorias forman una barrera defensiva. Explica cómo funciona este sistema de limpieza y razona por qué el tabaquismo lo debilita.
El moco y los cilios de las vías respiratorias forman una barrera defensiva. Explica cómo funciona este sistema de limpieza y razona por qué el tabaquismo lo debilita.
La microbiota de la piel y del intestino dificulta la colonización por patógenos. Explica dos mecanismos por los que lo consigue y razona qué puede ocurrir con las…
La microbiota de la piel y del intestino dificulta la colonización por patógenos. Explica dos mecanismos por los que lo consigue y razona qué puede ocurrir con las defensas tras un tratamiento prolongado con antibióticos de amplio espectro.
Fagocitosis
Si un patógeno atraviesa las barreras, intervienen los fagocitos: neutrófilos y macrófagos. Se sienten atraídos por señales químicas que emiten los microbios y las células dañadas (esto se llama quimiotaxis).
Etapas de la figura:
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Reconocimiento y adhesión: receptores de la superficie del fagocito detectan rasgos comunes de los microbios y se unen a ellos.
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Englobamiento: la membrana del fagocito emite seudópodos que rodean al patógeno y lo encierran en una vesícula, el fagosoma.
-
Digestión: los lisosomas se fusionan con el fagosoma y vierten enzimas y sustancias que destruyen al microbio. Los restos se expulsan o se aprovechan.
El pus. Cuando muchos neutrófilos mueren al combatir una infección, se acumulan junto con bacterias muertas, restos de tejido y líquido. Esa mezcla espesa y amarillenta es el pus.
¿Quién llega primero? Tras un corte en la piel, los neutrófilos llegan primero: ya circulan en gran cantidad y salen de los vasos en minutos u horas. Eliminan muchas bacterias, pero viven poco y mueren. Después llegan los macrófagos, procedentes de los monocitos, que son más lentos pero más duraderos. Cuando la infección se controla, los macrófagos fagocitan también a los neutrófilos muertos y los restos celulares, y limpian la zona para que el tejido pueda repararse.
¿Qué es la fagocitosis? Describe brevemente sus etapas principales, desde el reconocimiento del patógeno hasta su digestión en el interior del fagocito.
¿Qué es la fagocitosis? Describe brevemente sus etapas principales, desde el reconocimiento del patógeno hasta su digestión en el interior del fagocito.
Observa la secuencia de la fagocitosis realizada por un macrófago. Describe qué ocurre en cada una de las etapas numeradas (1 a 3) y explica qué es el pus y cómo se…
Observa la secuencia de la fagocitosis realizada por un macrófago. Describe qué ocurre en cada una de las etapas numeradas (1 a 3) y explica qué es el pus y cómo se forma.
Tras un corte en la piel llegan rápidamente neutrófilos a la zona y, más tarde, macrófagos. Explica qué hace cada tipo celular, por qué llegan en ese orden y cómo se…
Tras un corte en la piel llegan rápidamente neutrófilos a la zona y, más tarde, macrófagos. Explica qué hace cada tipo celular, por qué llegan en ese orden y cómo se retiran los restos celulares cuando la infección se ha controlado.
Células NK e interferones
Un virus se multiplica dentro de las células, y los fagocitos no pueden engullir una célula propia infectada. Para eso están dos defensas innatas.
¿Qué son las células NK (natural killer)? Explica qué tipo de células anormales del propio organismo destruyen y por qué se consideran parte de la inmunidad innata.
¿Qué son las células NK (natural killer)? Explica qué tipo de células anormales del propio organismo destruyen y por qué se consideran parte de la inmunidad innata.
Explica qué son los interferones, qué células los producen y cómo dificultan la multiplicación de los virus en las células vecinas aunque no actúen directamente sobre el…
Explica qué son los interferones, qué células los producen y cómo dificultan la multiplicación de los virus en las células vecinas aunque no actúen directamente sobre el virus.
Inflamación, fiebre y complemento
Cuando hay daño o infección en un tejido, aparece la respuesta inflamatoria. Es lo que ocurrió en la rodilla de Nayra.
Pasos de la inflamación:
-
Las células dañadas y los mastocitos liberan histamina y otras señales químicas (entre ellas, el factor de necrosis tumoral, TNF-α).
-
Los vasos sanguíneos de la zona se dilatan y se vuelven más permeables.
-
Llega más sangre, y salen plasma, proteínas defensivas y leucocitos hacia el tejido.
-
Los fagocitos eliminan a los microbios y se repara el tejido.
Fiebre. Cuando los leucocitos detectan una infección liberan señales (pirógenos) que actúan sobre el hipotálamo, el «termostato» del cerebro, y este sube la temperatura corporal. Una fiebre moderada ayuda a defendernos por dos razones: muchas bacterias y virus se multiplican peor a temperaturas más altas, y varias células de defensa trabajan más rápido y se multiplican más. Una fiebre muy alta o prolongada, en cambio, es peligrosa y requiere atención médica.
Complemento. Es un grupo de proteínas de la sangre que se activan en cadena ante los microbios. Las más importantes hacen tres cosas: marcan a los patógenos para que los fagocitos los capturen con facilidad, perforan la membrana de algunas bacterias y estimulan la inflamación.
Vuelve al principio: la rodilla de Nayra se enrojeció y se hinchó porque la inflamación llevó fagocitos y proteínas defensivas a la herida, sin necesidad de que su cuerpo conociera antes a esas bacterias.
Explica qué es la respuesta inflamatoria, cuáles son sus cuatro signos característicos (rubor, calor, hinchazón y dolor) y por qué, aunque resulte molesta, es una…
Explica qué es la respuesta inflamatoria, cuáles son sus cuatro signos característicos (rubor, calor, hinchazón y dolor) y por qué, aunque resulte molesta, es una respuesta beneficiosa.
La fiebre es una respuesta de la inmunidad innata. Explica por qué una subida moderada de la temperatura corporal puede dificultar la multiplicación de los patógenos y…
La fiebre es una respuesta de la inmunidad innata. Explica por qué una subida moderada de la temperatura corporal puede dificultar la multiplicación de los patógenos y estimular las defensas.
Un paciente con quemaduras térmicas de tercer grado en el 40 % de su cuerpo ingresa en estado crítico. A los pocos días desarrolla una infección sistémica grave por…
Un paciente con quemaduras térmicas de tercer grado en el 40 % de su cuerpo ingresa en estado crítico. A los pocos días desarrolla una infección sistémica grave por bacterias oportunistas habituales del entorno.
- a) Justifica por qué la destrucción de la epidermis no solo anula una barrera mecánica, sino que neutraliza dos componentes químicos y uno biológico propios de las defensas innatas cutáneas que impiden activamente la colonización microbiana en piel intacta.
- b) En la zona quemada se produce una liberación masiva de histamina y factor de necrosis tumoral (TNF-α). Explica la relación fisiológica de causa-efecto entre estos mediadores locales, la hipovolemia (pérdida de volumen intravascular hacia el intersticio) y la facilidad con la que una colonización superficial progresa rápidamente a bacteriemia o septicemia.
El puente hacia la inmunidad adquirida
Los fagocitos trabajan en el tejido herido, pero los linfocitos T esperan en los ganglios linfáticos. ¿Cómo se enteran de qué patógeno entró?
Así, la inmunidad innata no solo gana tiempo mientras se prepara la adquirida, sino que además le informa de quién es el invasor. Es el puente entre las dos.
Los macrófagos, además de fagocitar, actúan como células presentadoras de antígenos. Explica en qué consiste esta función y por qué convierte a los macrófagos en un…
Los macrófagos, además de fagocitar, actúan como células presentadoras de antígenos. Explica en qué consiste esta función y por qué convierte a los macrófagos en un puente entre la inmunidad innata y la inmunidad específica.