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Sistema inmunológico adquirido

Contenido del artículo
Antígenos
Antígenos completos e incompletos
Células del sistema inmunológico adquirido
Linfocitos
Células presentadoras de antígenos
Respuesta inmunológica humoral
Selección clonal y diferenciación de los linfocitos B
Memoria inmunológica
Inmunidad humoral activa y pasiva
Respuesta inmunológica celular
Selección clonal y diferenciación de los linfocitos T
Activación de los linfocitos T
Clonación y muerte de las células T
Funciones específicas de las diferentes células T



El sistema inmunológico adquirido, también llamado específico o adaptado no se tiene listo cuando se nace como el sistema inmunológico innato pero se va perfilando a través de la vida para dotarnos de defensas que reconocen sustancias extrañas específicas que hayan entrado al cuerpo y las inmovilizan, neutralizan o destruyen.  En realidad este sistema adquirido no es un sistema anatómico de órganos como otros muchos del cuerpo, es un sistema funcional que cuando funciona bien nos protege contra una amplia gama de agentes infecciosos, así como de las células anormales en el cuerpo. Si falla su trabajo, las consecuencias para el organismo son devastadoras y pueden resultar de ello enfermedades muy graves como el cáncer, la artritis reumatoide y el SIDA. El trabajo del sistema de defensa adquirido amplifica en mucho la respuesta inflamatoria  y es el responsable de la activación de la mayoría de los agentes del sistema del complemento, tratados ambos en el artículo Sistema de defensa innato.

A diferencia con la división innata del sistema inmunológico que siempre está listo para entrar en acción rápidamente, esta división adquirida de las defensas inmunológicas debe primero "ponerse a punto" a través del contacto con una sustancia extraña específica (antígeno) para luego proteger el cuerpo ante esa sustancia, y debe transcurrir un tiempo entre la "carnada" y la acción protectora ya establecida.

Desde el siglo XIX los investigadores habían observado que los animales que habían sobrevivido a infecciones bacteriales serias tenían factores protectores en su sangre  (que ahora se conocen como anticuerpos) que los defendían de forma efectiva contra infecciones posteriores del mismo patógeno. Las pruebas con inyecciones de suero, extraído de los animales sobrevivientes, a otros animales, demostraron que estos últimos adquirían también la protección, lo que constituyó un notable avance en la lucha contra las enfermedades ya que de los experimentos se podían sacar tres conclusiones importantes sobre el sistema inmunológico adquirido:

1.- Su acción es específica a un antígeno: reconoce y se dirige hacia un antígeno en particular, esto es, el que inició la respuesta inmunológica.

2.- Funciona para todo el organismo: la inmunidad no está restringida a la zona donde se produjo la infección inicialmente.

3.- Tiene "memoria": después que se produce exposición inicial al "intruso" este hace que se organize y desarrolle un ataque más fuerte sobre ese patógeno, si vuelve a entrar al cuerpo más tarde.

Al principio se creyó que los anticuerpos eran la única forma de lucha del sistema de defensa adquirida, pero luego, a mediados del siglo XX se vió que la inyección de suero que contiene anticuerpos, no siempre produce, para el que lo recibe, la protección a la enfermedad a la que sobrevivió el donante. En esos casos se demostró que la inyección de leucocitos del donante si proporcionaba inmunidad. A medida que se armaba el "rompecabezas" se llegó a la conclusión de que el sistema inmunológico adquirido tenia dos divisiones separadas pero que se superponían, cada una de las cuales tiene una variedad de mecanismos de ataque que difieren con la naturaleza del intruso. Las dos ramas se conocen como:

1.- Inmunidad humoral: conocida también como inmunidad mediada por anticuerpos la producen los anticuerpos presentes en los fluidos del cuerpo como la sangre y la linfa. Estos anticuerpos se producen por los linfocitos y circulan libremente en la sangre y la linfa para enlazarse a las bacterias y sus toxinas, así como a los virus libres inactivándolos temporalmente. La unión también "marca" a los extraños para su destrucción por los fagocitos o el sistema del complemento (que veremos más adelante).

2.- Inmunidad celular: se produce por la acción de los linfocitos, que son células vivas, contra otros organismos vivos como parásitos que infectan tejidos, virus, células cancerosas y células no propias en los casos de injertos de tejidos.

Más adelante se describirán con detalle ambos modos de defensa, pero antes, debemos considerar algunos elementos importantes sobre los antígenos y las células del sistema inmunológico adquirido.

Antígenos

Un antígeno es una sustancia capaz de movilizar y producir una respuesta del sistema inmunológico, y con ello convertirse en el objetivo de tal respuesta. La mayoría de los antígenos son grandes y complejas moléculas, lo mismo naturales como producidas por el hombre, que no están normalmente presentes en el cuerpo y por tanto, en cuanto a lo que concierne al sistema inmunológico, son "extrañas" o no propias.

Antígenos completos e incompletos (antígenos y haptenos)

Una sustancia resulta un antígeno (completo) cuando en ella se presentan dos propiedades funcionales importantes:

1.- Inmunogenicidad: la sustancia debe ser capaz de estimular la proliferación de linfocitos específicos y la producción de anticuerpos.

2.- Reactividad: la sustancia debe interactuar con los productos desarrollados, es decir con los linfocitos y los anticuerpos que ha generado.

La lista de sustancias o moléculas ajenas que pueden resultar antígenos completos es casi interminable, y estas incluyen casi la totalidad de las proteínas, ácidos nucleicos?, algunos lípidos, y muchos grandes polisacáridos no propios. De todas, las proteínas son la de mayor fuerza antigénica. La presencia de grandes moléculas ajenas a nosotros en la superficie de los granos de polen, las bacterias, los hongos y los virus los hace inmunogénicos.

En términos generales, las moléculas pequeñas como los péptidos? y varias hormonas no son imunogénicas, pero si estas moléculas se unen a proteínas propias del cuerpo, el sistema inmunológico las reconoce como extrañas y monta un ataque en su contra que lejos de ser protector es dañino al organismo. A este tipo de reacciones se les conoce como alergias. Las moléculas pequeñas y problemáticas involucradas en estos procesos se les llama haptenos o antígenos incompletos. Los haptenos pueden encontrarse en ciertos medicamentos, la hiedra venenosa, la caspa de los animales, algunos detergentes, cosméticos y otros muchos productos domésticos e industriales

La capacidad de una molécula de actuar como antígeno depende tanto de su tamaño como de su complejidad, y solo ciertas partes de ella, denominadas determinantes antigénicos, son inmunogénicas. A esas partes es que se unen los linfocitos activos o los anticuerpos libres.

La mayoría de los antígenos naturales tienen más de un determinante antigénico en sus superficies cada uno de los cuales tiene una "potencia" antigénica mayor o menor en la generación de la respuesta inmunológica. Esta situación conduce a que en ciertos antígenos, cada uno de los determinantes sea reconocido por un tipo diferente de leucocito, movilizando de esta forma a varias poblaciones de linfocitos y a la generación de diferentes anticuerpos en su contra. Las grandes proteínas pueden tener cientos de determinantes diferentes en sus moléculas haciéndolas altamente inmunogénicas y reactivas. Sin embargo, esto no sucede con frecuencia en las grandes moléculas poliméricas (como los plásticos) en los cuales la molécula es una repetición de las mismas unidades simples, de este modo, este tipo de sustancias tienen muy poco o ningún efecto inmunogénico y se usan normalmente para hacer prótesis sin que reciban una respuesta combativa del sistema inmunológico.

Si consideramos estrictamente lo que hemos descrito sobre los antígenos, podemos concluir que nuestras propias células, con múltiples y complejas proteínas en su superficie, son también antígenos (autoantígenos), pero si consideramos además que nuestro sistema inmunológico esta bien "programado" esos autoantígenos no resultan intrusos para nosotros, pero sí para otros individuos y esto constituye la base de las reacciones de rechazo en los trasplantes o las transfusiones de sangre.

Células de sistema inmunológico adquirido


Se distinguen tres tipos de células cruciales en esta división del sistema inmunológico: dos poblaciones de linfocitos, y las células presentadoras de antígenos (CPA). Los dos tipos de linfocitos se conocen como linfocitos B o células B que participan en la inmunidad humoral produciendo anticuerpos; y los linfocitos T o células T que no forman anticuerpos y son "guerreros" de la división de inmunidad celular. Por su parte, las células presentadoras de antígenos se diferencian de los dos tipos de linfocitos en que no responden a antígenos específicos pero juegan un papel esencial auxiliar como veremos más adelante.

Linfocitos

Los linfocitos, al nacer partiendo de los hemocitoblastos (células madres hematopoiéticas) en la médula roja de los huesos son, por decirlo de alguna manera, "genéricos" y no están especializados, están aun inmaduros y son esencialmente idénticos. La maduración como célula B o célula T depende del lugar en el que el linfocito madura, es decir, donde se hace inmunocompetente o dicho con otras palabras donde "aprende" a reconocer un antígeno específico al unirse a él. Los infocitos T llevan a cabo este proceso en unos dos o tres días en el timo bajo la tutela de las hormonas de ese órgano. Dentro del timo, los infocitos inmaduros se multiplican e incrementan en cantidad grandemente, pero solo sobreviven aquellos que tienen una elevada capacidad de reconocer antígenos foráneos.

El proceso de selección de los linfocitos T apropiados se hace durante la etapa fetal. Durante tal proceso los linfocitos que se unen con fuerza y arman un ataque vigoroso contra nuestros autoantígenos se destruyen, lo que se conoce como selección negativa y ocurre en la médula del timo. Es evidente que esta destrucción de linfocitos "desorientados" es extremadamente importante para evitar que luego se reproduzcan y se conviertan en agentes que ataquen a nuestros propios tejidos, es decir generen reacciones de autoinmunidad si se les permite vivir. Los linfocitos que se enlazan débilmente con los autoantígenos y no provocan una reacción de activación fuerte, continúan desarrollándose, proceso que se conoce como selección positiva y se lleva a cabo en la corteza del timo. La selección positiva termina por seleccionar y dejar vivos a aquellos linfocitos mejores dotados en el reconocimiento de nuestras propias células, de modo que los hace imunocompetentes con la habilidad de ser relativamente insensibles a los auto antígenos.

Por su parte, los linfocitos B se hacen inmunocompetentes y tolerantes a los autoantígenos en la médula de los huesos,  no se conoce muchos de este proceso en los humanos, pero se sabe que algunas células auto-reactivas resultan inactivadas, fenómeno conocido como anergia, mientras otras son absolutamente destruidas.

Una vez que los linfocitos, T o B se hacen inmunocompetentes muestran un receptor de tipo único en sus superficies, repetitivo unas 104 - 105 veces y habilitados para reconocer y enlazarse a un determinante antigénico específico. Una vez que los receptores aparecen, el linfocito está comprometido a reaccionar con solo un antígeno ya que todos los receptores son iguales. Por ejemplo, ciertos linfocitos pueden reconocer un determinante antigénico específico de la hepatitis A, mientras otros se unen solo a cierto determinante de neumococos. Aunque los linfocitos B y T difieren en la estructura general, ambos pueden reaccionar al mismo antígeno.

Note que aunque aun no se conocen todos los pormenores del proceso de los linfocitos, lo cierto es que ellos se hacen inmunocompetentes antes de entrar en contacto con el antígeno que luego combatirán, por lo tanto son nuestros genes y no los antígenos, los que determinan contra cuales sustancias se montará la resistencia de parte de nuestro sistema inmunológico, o, dicho con otras palabras, los receptores de las células inmunológicas son el resultado del conocimiento adquirido de los microbios que probablemente estarán en nuestro entorno. El contacto con el antígeno lo que hará es determinar cual de todas las posibles células B o T  proliferarán para montar el ataque en su contra y solamente algunos de los linfocitos que están programados para resistir la invasión de elementos extraños entrarán en acción, el resto de mantendrán en reposo por toda la vida.

Después de convertirse en inmunocompetentes, los linfocitos T y B "ingenuos" se exportan a los ganglios linfáticos, el bazo y otros órganos linfáticos para que se encuentren con los antígenos, para de esa forma, cuando reconozcan a los antígenos, completen su diferenciación a células inmunológicas completamente funcionales o sea a células B o T maduras y activadas contra el antígeno.

Células presentadoras de antígenos

El papel principal de las CPA en la inmunidad es el de engullir las partículas extrañas y presentar en sus superficies pequeños fragmentos de esas partículas de modo que puedan ser reconocidas por las "combativas" células T y de ahí lo de presentadoras de antígenos. Los principales tipos de CPA son:

1.- Las células dendríticas?: entre las que están las células intersticiales del tejido conectivo presente en todo el cuerpo y las células de Langerhans de la epidermis de la piel.

2.- Los macrófagos: que están distribuidos ampliamente a lo largo de los órganos linfáticos y los tejidos conectivos y tienen la tendencia de mantenerse fijos, como a la espera de que los antígenos lleguen a ellos.

3.- Los linfocitos B: que tienden a estar en gran número en los centros germinales de los ganglios linfáticos pero que además mantienen una cierta circulación a todo el cuerpo en el torrente sanguíneo.

Los más "viajeros" de los linfocitos, los que además cuentan entre el 65 y el 85% de todos los linfocitos que circulan en la sangre son los linfocitos T, la circulación de los linfocitos en la sangre facilita el contacto con antígenos ubicados en cualquier parte del cuerpo. Aunque la recirculación de linfocitos parece ser al azar, la emigración a aquellos tejidos del cuerpo donde hace falta su trabajo protector es altamente específico, regulado por señales orientadoras mostradas en las células del endotelio de los vasos.

Note que todas las células vinculadas con la división adquirida del sistema inmunológico, linfocitos y CPAs, están situadas en la vanguardia, o en la propia frontera del cuerpo, es decir, en lugares estratégicos para encontrar y procesar los antígenos actuando como centinelas. Además de su trabajo como CPA las células dendríticas y los macrófagos segregan proteínas solubles que activan las células T. Las células T activadas, a su vez liberan sustancias químicas que aceleran la movilización y maduración de las células dendríticas y empujan a los macrófagos a convertirse en macrófagos activados, una suerte de fagocitos "asesinos" de apetito insaciable y que segregan sustancias químicas bactericidas. Note que la interacción entre los linfocitos, y entre los linfocitos y las células presentadoras de antígenos está subyacente en casi todas las fases de la respuesta inmunológica.

Debido a que los capilares linfáticos recolectan y transportan en la linfa proteínas y patógenos de casi todos los tejidos del cuerpo, las células inmunológicas ubicadas en los ganglios linfáticos están en un lugar clave para encontrar una gran variedad de antígenos. Los linfocitos y las células presentadoras de antígenos que están en las amígdalas actúan principalmente contra los microorganismos que invaden las cavidades oral y nasal, mientras que el bazo funciona como un filtro que atrapa los antígenos del torrente sanguíneo.

Respuesta inmunológica humoral

El primer encuentro del linfocito inmunocompetente "ingenuo" y el antígeno retador se produce generalmente en el bazo o en algún ganglio linfático, pero puede producirse en cualquier tejido linfático. Si el encuentro del antígeno "desafiante" es con un linfocito B se dispara la respuesta inmunológica humoral durante la cual se producen anticuerpos en contra del retador.

La respuesta humoral incluye (1) la activación del linfocito contactado por el antígeno retador; (2) su posterior crecimiento y rápida clonación repetida para formar un ejército de células todas exactamente iguales a la iniciadora del proceso; (3) la diferenciación de la mayoría de las células clonadas como células plasmáticas; y (4) la permanencia de un remanente de células clonadas que se convierten en las células de memoria. Veamos los detalles.

Selección clonal y diferenciación de las células B.


El aun "cándido" linfocito B inmunocompetente resulta activado para completar la diferenciación cuando el antígeno se enlaza con sus receptores superficiales y se entrecruzan juntos los receptores adyacentes. Luego el antígeno se interioriza a la célula por endocitocis de todo el conjunto entrecruzado antígeno-receptores. La activación, unida a cierta interacción con los linfocitos T que se verá más adelante, dispara la selección clonal, es decir, estimula las células B a crecer y entonces dividirse rápidamente para generar una gran cantidad de células exactamente iguales a sí mismas y portando los mismos receptores específicos a un antígeno. La familia de células iguales traídas de un mismo ancestro se denomina clon. Es el antígeno el que "escoge" el linfocito con los receptores complementarios adecuados que sufrirá la selección clonal.

La mayoría de las células del clon se convierten en células plasmáticas que son las células efectoras de la secreción de anticuerpos para la respuesta humoral, aunque las células B producen también una cantidad limitada de anticuerpos.

La especialización en células plasmáticas hace que estas elaboren la maquinaria interna necesaria para segregar anticuerpos en gran escala (unas 2000 moléculas por segundo) y mantienen este vertiginoso ritmo durante unos 4 o 5 días para entonces morir. Los anticuerpos segregados, cada uno con las mismas propiedades de unión al antígeno, circulan en la sangre o la linfa como moléculas receptoras, de modo que en el lugar donde encuentren y se adhieran a un antígeno libre lo marcan para ser destruido por algún otro mecanismo innato o adquirido. Las células clonales que no se diferenciaron como células plasmáticas se convierten en células de larga vida llamadas células de memoria capaces de montar casi inmediatamente una respuesta humoral si encuentran el mismo antígeno de nuevo.

Memoria inmunológica

Lo que se ha descrito en relación con la proliferación y diferenciación constituye la respuesta inmunológica primaria, es la que ocurre en la primera exposición a un antígeno en particular, y típicamente tiene un retraso de entre 3 y 6 días después del contacto con el antígeno retador. El retraso se debe al tiempo requerido para que algunas células B específicas al antígeno proliferen y que sus clones se diferencien como células plasmáticas. Pasado este período de movilización, los niveles de anticuerpos en el plasma crecen alcanzando un pico en unos 10 días a partir de los cuales comienza a declinar.

Si se produce uno o varios nuevos contactos con el antígeno en el futuro, ocurre la respuesta inmunológica secundaria y esta respuesta es más rápida, más prolongada, y más efectiva debido a que el sistema inmunológico ya fue "imprimado" al antígeno y las sensibles células de memoria están listas, en su lugar, y en alerta. El resultado de la acción de las células de memoria es lo que se conoce como memoria inmunológica. En solo horas, después de detectarse la presencia del antiguo retador, se alista un nuevo ejército de células plasmáticas. En solo 2 o 3 días el nivel de anticuerpos en el torrente sanguíneo crece abruptamente para alcanzar rangos mucho más altos que cuando se generó la respuesta inmunológica primaria y estos altos niveles se pueden sostener por semanas e incluso meses. Las células de memoria pueden persistir por largos períodos en los humanos y algunas pueden durar, manteniendo la capacidad de respuesta secundaria potente, por toda la vida.

Inmunidad humoral activa y pasiva

La inmunidad humoral activa se produce cuando los linfocitos B encuentran un antígeno y desatan la respuesta inmunológica para producir anticuerpos contra él. La inmunidad activa puede ser:

1.- Naturalmente adquirida: que es la que se adquiere durante una infección viral o bacterial y en la cual hemos sentido los síntomas de la enfermedad con mayor o menor rigor.

2.- Artificialmente adquirida: cuando se reciben vacunas. Una vez que se supo que las respuestas secundarias eran mucho más vigorosas, se inició la búsqueda de vacunas que dieran la "imprimación" a la respuesta inmunológica proporcionando el primer contacto con el antígeno.

La mayor parte de las vacunas contienen patógenos muertos o atenuados (muy débiles) o bien sus componentes lo que proporciona dos beneficios.

1.- Nos ahorran los síntomas y el malestar típico de la dolencia, los que de otra forma se producen cuando se desarrolla la respuesta inmunológica primaria.

2.- Los antígenos debilitados proporcionan los determinantes antigénicos funcionales que son tanto inmunogénicos como reactivos.

Las vacunas prácticamente han hecho desaparecer terribles enfermedades como la viruela y reducido a casos aislados otras como la tos ferina, la poliomielitis, y el sarampión, estas tres últimas causantes de muchas muertes de niños. Aunque originalmente se creyó que las vacunas proporcionaban el mismo nivel de inmunidad que cuando el antígeno entra al cuerpo, la realidad es que no es así y las vacunas convencionales se quedan cortas. Aparentemente las vacunas centran su acción en los llamados linfocitos T colaboradores (una subclase de linfocitos) que aceleran las defensas de las células B y la formación de anticuerpos con la consecuente protección inmediata, pero la memoria inmunológica celular se establece pobremente.

La inmunidad humoral pasiva difiere de la activa tanto en la fuente de anticuerpos como en el grado de protección que ofrece. En este tipo de inmunidad los anticuerpos no se fabrican por las células plasmáticas, si no que se obtienen del suero sanguíneo de un donador inmune, humano o animal. En este caso las células B no entran en contacto con el retador, la memoria inmunológica no se establece y la protección proporcionada por los anticuerpos "prestados" termina cuando se degradan naturalmente en el cuerpo. Al igual que la inmunidad activa, la pasiva puede ser:

1.- Naturalmente adquirida: lo que corresponde al caso de la transmisión de anticuerpos a través de la placenta desde la madre al feto. Durante varios meses después del parto el infante estará protegido de todos los antígenos a los que la madre se haya expuesto.

2.- Artificialmente adquirida: se confiere cuando se inyecta suero como gamma globulina. Otros sueros inmunológicos en la forma de antídotos se inyectan en el caso de las mordeduras venenosas, botulismo (intoxicación con una nerurotoxina elaborada por una bacteria), rabia, y tétanos que son enfermedades letales de rápida evolución y pueden matar a una persona antes de que la inmunidad activa se establezca.

Los anticuerpos se han tratado en detalle aquí.

Respuesta inmunológica celular


Con independencia de su gran versatilidad, los anticuerpos proporcionan solamente inmunidad parcial, sus "presas" son los patógenos que están "a la vista", pero son ineficaces en los casos de aquellos que pueden penetrar con rapidez las células de los tejidos para multiplicarse allí. Para estos casos es que entra en acción la segunda división del sistema inmunológico adquirido, la respuesta inmunológica celular.

Los linfocitos T o células T que median la inmunidad celular son mucho más diversos y mucho mas complejos que las células B, tanto en clasificación como en función. Existen dos poblaciones principales de células efectoras T de acuerdo a si estas exhiben un cierto tipo de un par de glucoproteínas relacionadas estructuralmente que diferencian las células maduras en células CD4 o células CD8. Esos receptores superficiales son diferentes a los receptores de antígenos de las células T, pero juegan un rol en la interacción que ocurre entre una célula de tejido con otras células o con los antígenos extraños. Las células CD4 o células T4, son primariamente células colaboradoras conocidas como TH (del inglés "T helper cells"), mientras que la mayoría de las células CD8 (o células T8)  son células citóxicas (TC) cuyo papel es destruir cualquier cosa extraña que se introduzca y se albergue en cuerpo.

Cuando se describió la acción de los linfocitos B mas arriba, se destacó el hecho de que las células plasmáticas (descendencia de los linfocitos B) producían anticuerpos solubles que se aferran a las bacterias intactas y a las moléculas extrañas en el entorno extracelular, es decir en las secreciones del cuerpo como el fluido de los tejidos, la sangre o la linfa. Los anticuerpos nunca invaden la parte sólida de los tejidos a menos que exista una lesión. Esto hace que los anticuerpos sean, utilizando diversas maneras, el armamento más simple de la respuesta inmunológica. Si consideramos el trabajo de las células B de manera muy simplificada, la producción de anticuerpos es una "competencia" entre su velocidad de producción y la multiplicación del patógeno, pero nunca el anticuerpo destruye por sí mismo el antígeno, si no que lo prepara para ser eliminado por el sistema inmunológico innato o las células T.

A diferencia con los linfocitos B y los anticuerpos, las células T no están entrenadas para detectar los antígenos libres, o a aquellos que estén en su estado natural. Las células T responden solo a fragmentos de las proteínas de los antígenos que han sido previamente "procesadas"  y que se muestran en la superficie de las células del cuerpo bajo ciertas condiciones específicas. De este modo la acción de los linfocitos T es del tipo célula-célula y la mayoría de sus ataques directos contra antígenos (mediados por las células T citotóxicas) tienen como objetivo las células del cuerpo infectadas por virus, bacterias, parásitos intracelulares, células anormales o cancerosas, y células de transfuciones o trasplantes procedentes de tejidos extraños.

Adicionalmente a los dos tipos principales de leucocitos T mencionados arriba, existen los llamados leucocitos de hipersensibilidad retardada (TDH), que es un tipo especial de células TH, las células supresoras (TS) y las células T de memoria. Más adelante se describirá el rol de cada uno de los tipos de leucocitos.

Selección clonal, diferenciación y activación de las células T.

El estímulo para la selección clonal y la diferenciación de las células T es el mismo (enlace a un antígeno) que en las células B, sin embargo el modo en el que las células T reconocen a "sus antígenos" es muy diferente. Aunque la activación se produce cuando ciertas regiones de la superficie del linfocito se unen a sus antígenos "reconocidos" el proceso de activación se produce por doble reconocimiento, durante el cual la célula T desarrolla la capacidad de reconocer simultáneamente el antígeno (elemento no propio), y las llamadas proteínas CMH de las células propias del cuerpo.

Existen varios tipos de proteínas CMH (complejo mayor de histocompatibilidad) dos de ellas, denominadas como CMH Clase I y CMH Clase II son las que juegan el rol más importante en la activación de las células T. Veamos.

Reconocimiento del antígeno por los linfocitos T

La proteína CMH Clase I se exhibe en la superficie de prácticamente todas las células del cuerpo excepto en los glóbulos rojos sanguíneos, y ella se reconoce siempre por las células T CD8. Esta Clase I, una vez sintetizada en el retículo endoplasmático de las células se enlaza a un fragmento péptido de una longitud de entre 8 y 9 aminoácidos transportado desde el citosol al interior de retículo endoplasmático con acierto por proteínas especiales llamadas TAPs (transportador asociado con el procesamiento de antígenos). La proteína CMH Clase I ya con su "carga" se desplaza a la membrana plasmática y muestra al exterior de la célula el fragmento de proteína que tiene acoplado. El péptido exhibido en este caso ha sido sintetizado dentro de la célula, y puede ser un fragmento de alguna proteína celular propia (autoantígeno), o procedente de una proteína extraña sintetizada dentro de la célula (antígeno endógeno). Note que el antígeno endógeno es un fragmento de proteína no propia sintetizada en el interior de la célula y puede resultar debido a la infección celular por virus (que sintetiza proteínas extrañas) o por células mutantes del cuerpo como las células cancerosas que producen proteínas "foráneas".

A diferencia con las proteínas
CMH Clase I, ampliamente distribuidas por el cuerpo, las del tipo Clase II se encuentra típicamente solo en las células B maduras, algunas células T y las células presentadoras de antígenos (CPA), dándole a las células del sistema inmunológico la capacidad de reconocerse unas a otras. De igual forma que las proteínas CMH Clase I, las CMH Clase II se sintetizan en el retículo endoplasmático y luego se enlazan a fragmentos péptidos, sin embargo, los péptidos a los que se enlazan son de mayor longitud (14 a 17 aminoácidos) que provienen de antígenos exógenos. Estos antígenos exógenos no se sintetizan dentro de la células, y son el resultado de antígenos extraños fagocitados (vea el artículo Intercambio entre la célula y el medio) y desglosados dentro del vesículo fagosómico. Mientras la molécula de proteína CMH Clase II sintetizada está dentro del retículo endoplasmático está unida a las llamadas proteínas invariantes que impiden que  se produzca el enlace con el fragmento péptido del antígeno extraño. Luego la CMH Clase II se mueve al interior del fagosoma (por la vía del aparato de Golgi?) donde la cadena proteica invariante se pierde permitiendo la unión con los fragmentos péptidos del antígeno. Más adelante la vesícula migra a la superfice de la célula y permite que la proteína CMH Clase II muestre su "botín" val exterior de la célula para ser reconocido por las células CD4.

Salta a la vista que las proteínas CMH son notablemente importantes en la respuesta inmunológica, al ser estas las que proporcionan el medio para avisar a las células del sistema inmunológico que existen microorganismos infecciosos escondidos dentro de las células del cuerpo. De no existir este mecanismo, los virus y ciertas bacterias que prosperan dentro de las células se pueden multiplicar sin antagonismo y de manera desapercibida. El mecanismo funciona de la siguiente manera:

1.- Cuando el complejo mayor de histocompatibilidad está complementado con fragmentos de proteínas de nuestras proteínas propias, las células T reciben el mensaje "sigue de largo y deja esta célula tranquila, es propia".

2.- Cuando el complejo mayor de histocompatibilidad de la célula contiene fragmentos de proteínas antígénicas, lo mismo endógenas que exógenas ellas delatan los invasores dando una alarma que dice "yo tengo en el interior proteínas extrañas".

Activación de los linfocitos T

La activación de las células T es un proceso de dos etapas que involucra (1) el enlace al antígeno y (2) la coestimulación. Todo el proceso en su conjunto es muy complejo y aun no totalmente comprendido en todas su extensión, no obstante presentaremos una descripción simplificada que permita comprender su esencia.

Enlace al antígeno

Esta primera etapa corresponde en gran parte a lo que se acaba de describir: los receptores de antígenos de las células T se enlazan con el complejo proteico CMH mostrado en la superficie del cuerpo de la célula. Las células T colaboradoras y las citotóxicas tienen preferencias diferentes por la Clase de proteína CMH que ayuda a liberar la señal de activación y a esta restricción, aprendida durante el proceso de "educación" en el timo, se le conoce como restricción CMH.

Los linfocitos T colaboradores o TH  (CD4) solo se enlazan a los antígenos vinculados a las proteínas CMH Clase II que aparecen principalmente en la superficie de las células presentadoras de antígenos (CPA), siendo las células dendríticas las más potentes en este menester. Ya se ha dicho arriba que las CPA se enlazan a pequeños fragmentos de antígenos, y ahora podemos agregar que estas uniones se hacen a las CMH Clase II que portan, lo que representa clave en el trabajo de reconocimiento de antígenos por parte de los linfocitos T.

En contraste, las células T citotóxicas o TC (CD8) se activan por fragmentos de antígenos que forman complejos con las proteínas CMH I; y como casi todas las células del cuerpo exhiben proteínas CMH Clase I, los linfocitos T citotóxicos no requieren de células especiales presentadoras, y cualquier célula del cuerpo puede presentar el fragmento de antígeno reconocible en su superficie y convertirse de esta manera en una célula autopresentadora. Sin embargo, las células que presentan los antígenos producen moléculas co-estimuladoras que son requeridas para la activación de las células T citotóxicas, por lo tanto, si una célula T colaboradora o una citotóxica está involucrada, el proceso de presentación del antígeno es el mismo, lo que difiere es el tipo de célula y de proteína CMH. Aun así muy pequeñas variaciones en los péptidos antigénicos mostrados pueden al final resultar en muy diversos grados de activación de las células T.

Adicionalmente, los receptores de antígenos de las células T que actúan para reconocer el complejo portador de antígenos propios y no propios, se vinculan con otras múltiples vías intracelulares portadoras de señales que no serán descritas aquí, pero que forman parte del proceso global de activación. Una vez que se ha producido el enlace con el antígeno, la célula T se estimula, pero se mantiene aun en "ralentí" del mismo modo que un motor en funcionamiento que aun no arrastra el automóvil, es aun una célula T  "ingenua".

Coestimulación

Una vez que la célula T ha sido estimulada por el contacto con el antígeno y puede por lo tanto proliferar para formar un clon necesita aun reconocer una o más señales coestimuladoras. La variedad y complejidad de las señales coestimuladoras es amplia y puede ir desde el enlace adicional a otros receptores superficiales en las células presentadoras de antígenos, hasta el contacto con sustancias químicas liberadas por otras células. Lo importante que hay que saber es, que en dependencia de los receptores a los que se enlaza el coestimulador, el linfocito ingenuo recibe el empujón final para completar su proceso de activación o para abortar la activación completamente.

El linfocito T que ha tenido el contacto con el antígeno y con ello recibido la primera etapa de la activación se vuelve tolerante al antígeno si no recibe la señal coestimuladora; no es capaz de dividirse ni segregar sustancias activas como las citoquinas. Este estado inactivo que no responde al antígeno se le conoce como anergia. No se sabe con exactitud las razones de esta situación pero se asume que la duplicidad de señales necesarias para la activación es una situación de seguridad para prevenir que el sistema inmunológico pueda volverse contra nuestras propias células sanas.

Clonación y muerte de las células T

Una vez completada la activación, la célula T se agranda y prolifera para formar un clon de células que se diferencian a fin de desarrollar las funciones típicas de cada clase de células T, esta respuesta primaria alcanza un pico dentro de una semana después de haber tenido la primera exposición al antígeno. Entonces ocurre un período de muerte durante el cual las células T activadas sufren un proceso de apoptosis? entre 7 y 30 días; la actividad efectora declina a medida que la cantidad de antígenos se reduce. Esta eliminación programada y natural de los linfocitos T juega un rol protector crítico ya que los linfocitos T activados son potencialmente nocivos. Ellos producen grandes cantidades de citoquinas inflamatorias que pueden contribuir a la hiperplasia? de los ganglios linfáticos inducida por infección (un factor de riesgo en los daños malignos linfáticos). Además después que las células T han "hecho el trabajo" resultan innecesarias y por lo tanto desechables. En todos los casos persisten miles de células T que se convierte en células de memoria y que duran incluso de por vida, lo que proporciona un depósito de células T que pueden desarrollar una respuesta secundaria rápida al mismo antígeno.

Funciones específicas de las diferentes células T.

A continuación un resumen de las funciones específicas de las diferentes tipos de células T.

1.- Células T colaboradoras (TH): Son células reguladoras que juegan un rol central en la respuesta inmunológica. Una vez estimuladas por el contacto con un antígeno presentado por las CPA su función principal es estimular química, o directamente, la proliferación de otros linfocitos T  y B. De hecho sin la "dirección" de las células T colaboradoras no hay respuesta inmunológica. Las citoquinas liberadas por las células T colaboradoras no solo moviliza a las células inmunológicas y los macrófagos, ellas también atraen a otros tiposglóbulos blancos (leucocitos) a la zona, amplificando tremendamente las defensas innatas.

2.- Células T citotóxicas (TC): las también llamadas células T asesinas son las únicas células T que pueden atacar directamente y matar a otras células. Se mantienen vagando por los fluidos del cuerpo entrando y saliendo a la sangre y la linfa así como a los órganos linfáticos en busca de células que muestren antígenos a los que ellas son sensibles. Sus objetivos principales son las células infectadas por virus; pero también pueden atacar a células de tejidos infectados por ciertas bacterias como el bacilo de la tuberculosis o por parásitos; las células cancerosas; y las células foráneas introducidas al cuerpo por transfuciones o trasplantes de órganos.

3.- Células supresoras (TS): Son células reguladoras al igual que las (TH) y segregan citoquinas que suprimen la actividad de las células T y B. Esta acción previene la actividad inmunológica descontrolada o innecesaria y pone fin a la respuesta inmunológica una vez que el antígeno ha sido satisfactoriamente desactivado o destruido.

4.- Células de hipersensibilidad retardada (TDH): Funcionalmente perece ser que su actividad está vinculada a la promoción de las reacciones alérgicas llamadas reacciones hipersensibles demoradas. Por la secreción de gamma interferón y otras citoquinas movilizan los macrófagos a su estado asesino, y estos entonces adquieren la responsabilidad de eliminar el antígeno.

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