Una reacción inmunitaria efi caz incluye dos grupos principales de células: linfocitos T y células presentadoras de antígeno. Los linfocitos son uno de muchos tipos de glóbulos blancos que se producen en la médula ósea por el proceso de hematopoyesis (cap. 2). Salen de la médula ósea, circulan en los sistemas san- guíneo y linfático y residen en diversos órganos linfoides. Debi- do a que producen y exhiben receptores de superfi cie celular que unen antígeno, los linfocitos median los atributos inmunitarios defi nitorios de especifi cidad, diversidad, memoria y autorreco- nocimiento. En este capítulo se describen de manera sinóptica, y con mayor detalle en capítulos siguientes, las dos poblaciones principales de linfocitos: células B y células T.
Células B
Las células B o linfocitos B maduran dentro de la médula ósea; cuando la abandonan, cada una expresa un receptor de unión a antígeno único en su membrana (fi g. 1-7). Este receptor de unión a antígeno o receptor de célula B es una molécula de an-
ticuerpo unida a la membrana (fi g. 1-7b, c). Los anticuerpos
FIGURA 1-7 Célula B. a) Las superfi cies de las células B albergan unas 105 moléculas de anticuerpo ligado a membrana por célula.
Todas las moléculas de anticuerpo en una célula B dada tienen la misma especifi cidad antigénica y pueden interactuar directamente con antígeno. b) Anticuerpo ligado a membrana y soluble (secreta-
do) que muestra las cadenas pesadas y ligeras. c) Nótese que la forma soluble carece de las secuencias que se unen a la membrana celular. (Los óvalos en el diagrama representan pliegues caracte- rísticos en la proteína llamados dominios Ig, que se consideran en el capítulo 4.)
Anticuerpo de superficie Anticuerpo soluble
Sitio de unión a antígeno b) c) Enlaces disulfuro Cadena ligera Cadena pesada Membrana plasmática a) Célula B Receptor de unión a antígeno (anticuerpo)
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son glucoproteínas que constan de dos cadenas polipeptídicas pe- sadas idénticas y dos ligeras también idénticas. Cada cadena pesada está unida a una ligera por enlaces disulfuro, y los pares de cadenas pesada y ligera se conservan unidos entre sí median- te enlaces disulfuro adicionales. Los extremos amino terminales de los pares de cadenas pesada y ligera forman una hendidura dentro de la cual se unen antígenos. Cuando una célula B virgen o inocente (que no ha encontrado antes algún antígeno) halla por primera vez el antígeno que corresponde a su anticuerpo unido a la membrana, la unión del antígeno al anticuerpo hace que la célula se divida con rapidez y su progenie se diferencie en células B de memoriay células B efectoras llamadas célu-
las plasmáticas. Las células B de memoria tienen un lapso de
vida más prolongado que las células vírgenes y expresan el mis- mo anticuerpo unido a membrana que la célula B original. Las células plasmáticas producen el anticuerpo en una forma que puede secretarse (fi g. 1-7b, derecha) y tienen poco o nada de anticuerpo unido a membrana. Aunque las células plasmáticas sólo viven unos cuantos días, secretan cantidades enormes de anticuerpos durante este período. Una célula plasmática indi- vidual puede liberar cientos a miles de moléculas de anticuer- po por segundo. Los anticuerpos secretados son las principales moléculas efectoras de la inmunidad humoral.
Células T
Las células T también se generan en la médula ósea. A diferencia de las células B, que maduran dentro de ésta, las células T migran a la glándula timo para madurar. Las células T en maduración ex- presan en su membrana una molécula de unión a antígeno única, denominada receptor de célula T (TCR, del inglés T-cell recep- tor). Existen dos subpoblaciones de células T bien defi nidas: cé-
lulas T colaboradoras (TH) y células T citotóxicas (TC). Ambos tipos (fi g. 1-8a y b) pueden distinguirse entre sí por la presencia de glucoproteínas de membrana CD4 o CD8 en su superfi cie. Las células T que muestran CD4 suelen funcionar como células TH, en tanto que las que exhiben CD8 lo hacen casi siempre como células TC (cap. 2). Un tercer tipo recién caracterizado de cé- lula T, conocida como linfocito T regulador (Treg), porta CD4 en su superfi cie pero puede distinguirse de las células TH y TC por marcadores de superfi cie asociados a su fase de activación.
A diferencia de los anticuerpos unidos a membrana en las células B, que reconocen antígenos libres, la mayoría de los re- ceptores de célula T únicamente puede identifi car antígenos unidos a proteínas de membrana celular llamadas moléculas
del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC, del inglés major histocompatibility complex). Las moléculas del MHC (o simplemente moléculas MHC) son glucoproteínas polimórfi cas FIGURA 1-8 Células T. El receptor de célula T (TCR), una
molécula de fi jación de antígeno, es clave para el funcionamiento de los linfocitos T. En general, las células T que portan CD4 (células CD4+) actúan como a) linfocitos colaboradores, y b) las células CD8+
actúan como células citotóxicas. c) Las células CD4+ sólo reconocen antígeno unido a moléculas MHC clase II en células presentadoras
de antígeno. Las células CD8+ sólo reconocen antígeno asociado a
moléculas MHC clase I. Ambos tipos de células T expresan alrededor de 105 moléculas idénticas del receptor de célula T de unión a an-
tígeno por célula, todas con la misma especifi cidad antigénica. (Los óvalos en los diagramas representan pliegues característicos en la proteína, que se consideran en el capítulo 4.)
Antígeno presentado por una molécula MHC Células T colaboradoras (TH) Membranas plasmáticas de células T Células presentadoras de antígeno MHC clase II MHC clase I TCR TCR Células T citotóxicas (TC) CD4 CD8 c) a) Célula TH CD4 TCR b) Célula TC TCR CD8
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(diversas desde el punto de vista genético) que se encuentran en las membranas celulares (cap. 8). Existen dos tipos principales de moléculas MHC: moléculas MHC clase I, que casi todas las células nucleadas de las especies de vertebrados expresan, y mo- léculas MHC clase II, que sólo las células presentadoras de an-
tígeno (APC, del inglés antigen-presenting cells) expresan (fi g. 1-8c). Cuando una célula T virgen encuentra antígeno asociado con una molécula MHC en una célula, prolifera y se diferencia en células T de memoria y varias células T efectoras.
Una vez que la célula TH reconoce un complejo de antígeno y molécula MHC clase II e interactúa con él, se activa: expe- rimenta una transformación metabólica y comienza a secretar diversas citocinas. Las citocinas secretadas tienen una función importante en la activación de células B, células TC, macrófagos y varios tipos celulares más que intervienen en la inmuno- reacción. Las diferencias en los tipos de citocinas producidas por células TH activadas tienen como resultado diferentes patro- nes de inmunorreacción. Una posible respuesta es la inducción de un cambio en las células TC para formar linfocitos T cito-
tóxicos (CTL, del inglés cytotoxic T lymphocytes), los cuales exhiben actividad citotóxica o de destrucción celular. El CTL tiene una función vital en la vigilancia de las células del cuerpo y la eliminación de cualquiera que exhiba antígeno, como las células infectadas por virus, las células tumorales y las células de un injerto de tejido extraño.