En el siguiente capítulo veremos que los sistemas innatos de in- munidad se encuentran en los vertebrados, los invertebrados e incluso en las plantas. La inmunidad adaptativa, que depende de linfocitos y es mediada por anticuerpos y células T, sólo surgió en el subfi lum de los vertebrados. Sin embargo, como se muestra en la fi gura 2-20, los tipos de tejidos linfoides que se observan en diferentes órdenes de vertebrados difi eren en grado muy notable.
A medida que se considera el espectro que va desde los ver- tebrados más tempranos —como los peces sin mandíbula (ag- natos)— hasta las aves y los mamíferos, resulta evidente que la evolución ha añadido órganos y tejidos con funciones inmuni- tarias, como ganglios y tejidos linfáticos (p. ej., placas de Peyer), pero ha tendido a conservar los que surgieron en órdenes más tempranos (como el timo). Si bien todos los vertebrados tienen tejido linfoide intestinal (GALT) y la mayoría cuenta con alguna versión de un bazo y un timo, no todos poseen ganglios linfá- ticos, y muchos no producen linfocitos en la médula ósea. Las diferencias que se observan al nivel de órganos y tejidos también se refl ejan en el nivel celular. Hasta la fecha no se han detecta- do linfocitos T o B ni otros componentes de un sistema inmu- nitario adaptativo en los peces sin mandíbula. De hecho, sólo los vertebrados con mandíbula (gnatostomos), de los cuales los peces cartilaginosos (tiburones, mantarrayas) son los ejemplos más primitivos, tienen linfocitos B y T y experimentan reaccio- nes inmunitarias adaptativas.
RESUMEN
■ Las respuestas humoral (por anticuerpos) y mediada por células del sistema inmunitario se deben a las actividades coordinadas de muchos tipos de células, órganos y tejidos distribuidos por todo el organismo.
■ Gran parte de las células, tejidos y órganos del cuerpo provie- nen de la progenie de diferentes poblaciones de células ma- dre. Los leucocitos se desarrollan a partir de una célula madre
hematopoyética pluripotente durante un proceso altamente regulado que recibe el nombre de hematopoyesis.
■ La apoptosis, un tipo de muerte celular programada, es un factor clave para regular las cantidades de células hematopo- yéticas y de otras poblaciones celulares.
■ Existen tres tipos de células linfoides: células B, T y asesinas naturales (NK). Sólo las células B y T son miembros de po- blaciones clonales que se distinguen por tener receptores de antígeno de especifi cidad única. Las células B sintetizan y ex- hiben anticuerpo de membrana, y las células T sintetizan y exhiben receptores de célula T. La mayor parte de las células NK son incapaces de sintetizar receptores específi cos de antí- geno, aunque una pequeña subpoblación de ellas, las NK-T, sí sintetizan y exhiben un receptor de célula T.
■ Los macrófagos y neutrófi los están especializados para la fa- gocitosis y degradación de antígenos. Los macrófagos tam- bién tienen la capacidad de presentar antígeno a las células T.
■ Las formas inmaduras de las células dendríticas tienen la ca- pacidad de capturar antígeno en un lugar, experimentar la maduración y migrar a otro sitio, donde presentan el antígeno a células TH. Las células dendríticas son la principal pobla- ción de células presentadoras de antígeno.
■ Los órganos linfoides primarios son los sitios en que los linfo- citos se desarrollan y maduran. Los linfocitos T se producen en la médula ósea y se desarrollan en el timo; en seres huma- nos y ratones, los linfocitos B surgen y se desarrollan dentro de la médula ósea.
■ Los órganos linfoides secundarios son sitios en donde los lin- focitos encuentran antígenos, se activan y experimentan ex- pansión clonal y diferenciación en células efectoras.
■ Los órdenes de vertebrados difi eren mucho en cuanto a los ti- pos de órganos, tejidos y células linfoides que poseen. Los vertebrados más primitivos, los peces sin mandíbula, carecen de células B y T y no pueden montar respuestas inmunitarias adaptativas; los vertebrados con mandíbula tienen células B y T, poseen inmunidad adaptativa y exhiben mayor variedad de tejidos linfoides.
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Sitios útiles de la red
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/prow
Las guías PROW son revisiones autorizadas, breves y estructuradas acerca de proteínas y familias de proteínas; reúnen la información importante sobre cada molécula en un documento de formato estandarizado. Contienen información sobre CD1 a CD339.
http://stemcells.nih.gov/
Conexiones con fuentes de información básica y clínica sobre células madre, y registros de células madre embrionarias disponibles.
Preguntas de estudio
P
REGUNTA DE ENFOQUE CLÍNICO Las células T y B que se di- ferencian de células madre hematopoyéticas reconocen como propios los cuerpos en que se diferencian. Considérese el si- guiente ejemplo: una mujer dona HSC a un varón sin rela- ción genética, cuyo sistema hematopoyético fue destruido por completo por una combinación de radiación y quimioterapia. Supóngase además que si bien la mayor parte de las HSC del donador se diferencian en células hematopoyéticas, algunas lo hacen en células de páncreas, hígado y corazón. Elija cuál de los siguientes resultados fi nales es probable y explique su elección.a. Las células T procedentes de las HSC del donador no atacan a las células pancreáticas, cardíacas y hepáticas que surgieron de las células del donador, pero activan una respuesta de in- jerto contra hospedador (GVH, del inglés graft versus host) contra todas las otras células del hospedador.
b. Las células T procedentes de las HSC del donador montan una respuesta GVH contra todas las células del hospedador. c. Las células T surgidas de las HSC del donador atacan a las
células pancreáticas, cardíacas y hepáticas que surgieron de células del donador, pero no activan una reacción GVH contra todas las otras células del hospedador.
d. Las células T originadas de las HSC del donador no atacan a las células pancreáticas, cardíacas y hepáticas que surgieron de células del donador y no activan una respuesta GVH contra todas las otras células del hospedador.
1. Explique por qué son falsas las siguientes afi rmaciones. a. Todas las células TH expresan CD4 y sólo reconocen antí-
geno relacionado con moléculas MHC clase II.
b. La célula madre pluripotente es uno de los tipos celulares que más abundan en la médula ósea.
c. La activación de macrófagos incrementa su expresión de moléculas MHC clase I y hace que estas células presenten antígeno con mayor efi cacia.
d. Los folículos linfoides sólo se hallan en el bazo y los gan- glios linfáticos.
e. La infección no infl uye en el ritmo de hematopoyesis. f. Las células dendríticas foliculares pueden procesar y pre-
sentar antígeno a linfocitos T.
g. Todas las células linfoides tienen receptores específi cos de antígeno en su membrana.
h. Todos los vertebrados generan linfocitos B en la médula ósea.
i. Todos los vertebrados producen linfocitos B o T, y la mayo- ría produce ambos.
2. Para cada uno de los siguientes grupos de células, indique la última célula progenitora común que da origen a ambos tipos celulares.
a. Células dendríticas y macrófagos b. Monocitos y neutrófi los c. Células TC y basófi los
d. Células asesinas naturales y células B
3. Indique los órganos linfoides principales y resuma sus funcio- nes en la reacción inmunitaria.
4. Señale los órganos linfoides secundarios y resuma sus funcio- nes en la reacción inmunitaria.
5. ¿Cuáles son las dos principales características que distinguen las células madre hematopoyéticas de las células progenitoras? 6. ¿Cuáles son las dos funciones principales del timo?
7. ¿Qué tienen en común los ratones desnudos y los seres huma- nos con síndrome de DiGeorge?
8. ¿A qué edad llega el timo a su tamaño máximo? a. Durante el primer año de vida
b. En los años de la adolescencia (pubertad) c. Entre los 40 y 50 años de edad
d. Después de los 70 años de edad
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9. Los preparados enriquecidos en células madre hematopoyéti- cas son útiles para la investigación y la práctica clínica. En el método de Weissman para enriquecer células madre hemato- poyéticas, ¿por qué es necesario emplear ratones sometidos a radiación letal para demostrar el enriquecimiento?
10. Explique la diferencia entre un monocito y un macrófago. 11. ¿Qué efecto tendría en pollos la extirpación de la bolsa de Fa-
bricio (bursectomía)?
12. Algunos microorganismos (p. ej., Neisseria gonorrhoeae, Myco- bacterium tuberculosis y Candida albicans) se clasifi can como patógenos intracelulares. Defi na este término y explique por qué difi ere la respuesta inmunitaria a estos patógenos de la de otros microorganismos como Staphylococcus aureus y Strepto- coccus pneumoniae.
13. Indique si cada una de las afi rmaciones siguientes sobre el bazo es verdadera o falsa. Si considera que una afi rmación es falsa, explique por qué.
a. Filtra antígenos de la sangre.
b. La zona marginal es rica en células T y la vaina linfoide periar- teriolar (PALS) lo es en células B.
c. Contiene centros germinales.
d. Elimina glóbulos rojos viejos y defectuosos.
e. Los vasos linfáticos que drenan los espacios tisulares penetran en el bazo.
f. La función de los ganglios linfáticos, pero no del bazo, es afectada por la desactivación del gen Ikaros.
14. Para cada tipo de célula indicada (a-p), elija la descripción más apropiada (1-16) incluida enseguida. Cada descripción puede emplearse una vez, más de una vez o ninguna vez.
Tipos de células
a. ___________ Células progenitoras mieloides comunes
b. ___________ Monocitos
c. ___________ Eosinófi los d. ___________ Células dendríticas
e. ___________ Células asesinas naturales (NK) f. ___________ Células de Kupff er
g. ___________ Células dendríticas linfoides h. ___________ Células cebadas
i. ___________ Neutrófi los
j. ___________ Células M
k. ___________ Células estromales de la médula ósea l. ___________ Linfocitos
m. ___________ Células NK1-T n. ___________ Células microgliales
o. ___________ Células dendríticas mieloides p. ___________ Células madre hematopoyéticas Descripciones
1) Principal tipo de célula que presenta antígeno a células TH. 2) Célula fagocítica del sistema nervioso central.
3) Células fagocíticas importantes en la defensa del cuerpo contra microorganismos parásitos.
4) Macrófagos que se encuentran en el hígado. 5) Da origen a glóbulos rojos.
6) Una célula presentadora de antígeno derivada de monoci- tos que no es fagocítica.
7) Por lo general, la primera célula que llega al sitio de infl a- mación.
8) Secreta factores estimulantes de colonias (CSF). 9) Da origen a timocitos.
10) Células sanguíneas circulantes que se diferencian en ma- crófagos en los tejidos.
11) Una célula presentadora de antígeno que surge del mismo precursor que la célula T, pero no del mismo que el ma- crófago.
12) Células importantes en el muestreo de antígeno de la luz del intestino.
13) Células granulocíticas no fagocíticas que liberan varias sustancias con actividad farmacológica.
14) Glóbulos blancos que migran a los tejidos y tienen una función importante en el desarrollo de alergias.
15) Estas células reconocen en ocasiones sus blancos con ayuda de un receptor de superfi cie celular específi co de antígeno y, algunas veces, por mecanismos similares a los de las células asesinas naturales.
16) Los miembros de las células de esta categoría no se en- cuentran en peces sin mandíbula.
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Un acervo extenso y creciente de informes de investigación revela que a medida que han coevolucionado la inmunidad in- nata y la adaptativa, entre ambos sistemas ha surgido un alto grado de interacción e interdependencia. De hecho, si un pató- geno evade por completo la primera línea de defensa, el sistema inmunitario innato, la respuesta del sistema adaptativo puede ser muy débil. El reconocimiento por el sistema inmunitario in- nato dispone el escenario para una inmunorreacción adaptativa efi caz.
En este capítulo se describen los componentes del sistema inmunitario innato: barreras físicas y fi siológicas, agentes quí- micos solubles, y varios tipos de células y sus receptores; asimis- mo se ilustra el modo en que actúan de manera conjunta para defender al organismo contra la infección. Se concluye con un panorama general de la inmunidad innata a través de los fi la de animales y plantas.
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os vertebrados son protegidos por dos sistemas de inmunidad: innata y adaptativa. La inmunidad in-nata consta de las defensas contra la infección que aun
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Barreras anatómicas
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Conexiones entre la inmunidad innata
y la adaptativa
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Infl amación
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