Sistema inmunitario innato para niños
La inmunidad innata es la primera línea de defensa de nuestro cuerpo. Imagina que es como un equipo de seguridad que siempre está alerta y listo para actuar de inmediato. Este sistema nos protege de gérmenes como bacterias y virus de una manera general, sin recordar específicamente a cada uno.
A diferencia de la inmunidad adaptativa, la inmunidad innata no nos da una protección duradera. Sin embargo, es crucial porque nos ofrece una defensa rápida contra las infecciones. Este tipo de inmunidad se encuentra en muchos seres vivos, desde animales hasta plantas.
Contenido
- ¿Cómo funciona la inmunidad innata?
- Células de la inmunidad innata
- ¿Cómo evitan los gérmenes la inmunidad innata?
- Otras formas de inmunidad innata en la naturaleza
- Galería de imágenes
- Véase también
¿Cómo funciona la inmunidad innata?
Se cree que la inmunidad innata es una forma muy antigua de defensa que ha evolucionado a lo largo del tiempo. Es la principal defensa en plantas, hongos, insectos y otros organismos multicelulares más simples.
En los vertebrados (animales con columna vertebral, como nosotros), las funciones principales de la inmunidad innata son:
- Llamar a las células de defensa: Atrae a las células inmunes a los lugares donde hay una infección o inflamación. Esto lo hace liberando sustancias químicas especiales llamadas citoquinas.
- Activar el sistema del complemento: Pone en marcha una serie de proteínas que ayudan a identificar bacterias, activar otras células y limpiar las células muertas o los restos de anticuerpos.
- Eliminar sustancias extrañas: Se encarga de encontrar y quitar elementos extraños del cuerpo, como en los órganos, tejidos, sangre y linfa. Esto lo hacen unas células llamadas leucocitos.
- Preparar la inmunidad adaptativa: Ayuda a activar la inmunidad adaptativa, que es la parte del sistema inmune que sí "recuerda" a los invasores.
La inflamación: una señal de alerta
La inflamación es una de las primeras respuestas de nuestro sistema inmune cuando hay una infección o una irritación. Es como una alarma que se activa. La inflamación se produce por la liberación de sustancias químicas y tiene dos objetivos principales:
- Crear una barrera física para que la infección no se extienda.
- Ayudar a reparar el tejido dañado una vez que los gérmenes han sido eliminados.
Las sustancias químicas que se producen durante la inflamación (como la histamina y la bradicinina) hacen que los receptores del dolor se vuelvan más sensibles. También hacen que los vasos sanguíneos en la zona se dilaten (se hagan más grandes) y atraen a células de defensa llamadas fagocitos, especialmente los neutrófilos.
La inflamación se reconoce por cinco señales: enrojecimiento, calor, hinchazón, dolor y, a veces, dificultad para usar la parte del cuerpo afectada.
El sistema del complemento: un equipo de apoyo
El sistema del complemento es como un equipo de proteínas que trabajan juntas para ayudar a los anticuerpos a eliminar gérmenes o marcarlos para que otras células los destruyan. Estas proteínas se producen principalmente en el hígado.
Sus funciones son:
- Iniciar la llegada de células inflamatorias.
- Marcar a los gérmenes para que otras células los destruyan. Esto se llama "opsonización", que es como recubrir la superficie del germen.
- Romper la membrana de las células infectadas, lo que causa la muerte del germen.
- Limpiar el cuerpo de los complejos formados por antígenos y anticuerpos.
Este sistema de complemento se encuentra en muchas especies, incluso en plantas, aves, peces y algunos invertebrados.
Células de la inmunidad innata
Todas las células blancas de la sangre se llaman leucocitos. A diferencia de otras células del cuerpo, los leucocitos no están fijos en un solo órgano. Pueden moverse libremente, interactuar y capturar restos de células, partículas extrañas o microorganismos invasores. La mayoría de los leucocitos de la inmunidad innata no pueden dividirse por sí mismos, sino que se producen a partir de células madre especiales en la médula ósea.
Las células de la inmunidad innata incluyen:
- Células asesinas naturales (células NK)
- Mastocitos
- Eosinófilos
- Basófilos
- Células fagocíticas (fagocitos): macrófagos, neutrófilos y células dendríticas.
Todas estas células trabajan juntas para identificar y eliminar los gérmenes que podrían causar una infección.
Fagocitos: los "comedores de células"
La palabra "fagocito" significa literalmente "célula que come". Son células de defensa que "devoran" gérmenes o partículas. Para hacerlo, el fagocito extiende partes de su membrana celular y envuelve al objeto, metiéndolo dentro de sí mismo. Una vez dentro, el germen queda en una especie de bolsa que se une a otra bolsa llamada lisosoma. El lisosoma contiene enzimas y ácidos que matan y digieren al germen.
Los fagocitos suelen patrullar el cuerpo buscando gérmenes, pero también pueden reaccionar a señales químicas especiales llamadas citoquinas que producen otras células.
Las células fagocíticas importantes en el sistema inmune son los macrófagos, los neutrófilos y las células dendríticas. Estas células tienen receptores especiales en su superficie que les permiten reconocer señales de peligro.
La fagocitosis también es importante para limpiar el cuerpo de nuestras propias células cuando mueren, ya sea por un proceso natural o por daño. Al eliminar las células muertas, la fagocitosis ayuda a la recuperación de los tejidos dañados.
Macrófagos: los grandes limpiadores
Los macrófagos son leucocitos fagocíticos grandes. Su nombre significa "gran célula comedora". Pueden salir de los vasos sanguíneos y moverse por los tejidos para perseguir a los gérmenes. En los tejidos, los macrófagos se desarrollan a partir de otras células llamadas monocitos que están en la sangre. Son muy eficientes y pueden "comer" una gran cantidad de bacterias u otros microbios.
Cuando las moléculas de las bacterias se unen a los receptores de un macrófago, este las ingiere y las destruye liberando sustancias químicas que las dañan. Los gérmenes también estimulan a los macrófagos para que produzcan quimioquinas, que atraen a otras células de defensa al lugar de la infección.
Neutrófilos: los primeros en llegar
Los neutrófilos, junto con los eosinófilos y basófilos, se llaman granulocitos porque tienen pequeños gránulos en su interior. También se les conoce como células polimorfonucleares (PMNs) por la forma especial de su núcleo. Los gránulos de los neutrófilos contienen sustancias tóxicas que matan o detienen el crecimiento de bacterias y hongos.
Al igual que los macrófagos, los neutrófilos atacan a los gérmenes liberando agentes oxidantes fuertes, como el peróxido de hidrógeno. Los neutrófilos son los fagocitos más abundantes en la sangre, representando entre el 50% y el 60% del total de leucocitos. Suelen ser las primeras células en llegar al lugar de una infección. La médula ósea de un adulto sano produce muchísimos neutrófilos cada día.
Células dendríticas: el puente entre inmunidades
Las células dendríticas (DC) son células fagocíticas que se encuentran en tejidos que están en contacto con el exterior, como la piel (donde se llaman células de Langerhans), y las mucosas de la nariz, pulmones, estómago e intestino. Se llaman así porque tienen unas prolongaciones que parecen ramas, como las dendritas de las neuronas, pero no están conectadas al sistema nervioso.
Las células dendríticas son muy importantes porque actúan como un enlace entre la inmunidad innata y la adaptativa, presentando partes de los gérmenes para que la inmunidad adaptativa los reconozca.
Basófilos y eosinófilos: defensores y alérgicos
Los basófilos y los eosinófilos son células parecidas a los neutrófilos. Cuando los basófilos se activan al encontrar un germen, liberan histamina. Son importantes en la defensa contra parásitos y juegan un papel en las reacciones alérgicas (como el asma).
Los eosinófilos, al activarse, liberan proteínas tóxicas y sustancias que matan bacterias y parásitos. Sin embargo, también pueden causar daño a nuestros propios tejidos durante las reacciones alérgicas. Por eso, su activación y la liberación de toxinas están muy controladas.
Células asesinas naturales (NK): los guardianes silenciosos
Las células asesinas naturales, o células NK (del inglés "Natural Killer"), son parte de la inmunidad innata. Estas células atacan a nuestras propias células que han sido infectadas por microbios, pero no atacan directamente a los microbios invasores. Por ejemplo, las células NK atacan y destruyen células tumorales y células infectadas por virus. Lo hacen cuando detectan que estas células tienen niveles bajos de una proteína de superficie llamada MHC I. Se les llama "asesinas naturales" porque no necesitan una activación especial para matar a estas células "anormales".
Células T γδ: un poco de ambos mundos
Las células T γδ son un tipo especial de células T que tienen características tanto de la inmunidad adaptativa como de la innata. Por un lado, pueden modificar sus genes para reconocer diferentes gérmenes y desarrollar una especie de "memoria", como las células de la inmunidad adaptativa. Por otro lado, sus receptores son más limitados y pueden reconocer patrones comunes de microbios, lo que es una característica de la inmunidad innata. Por ejemplo, algunas células T γδ responden rápidamente a moléculas producidas por microbios.
¿Cómo evitan los gérmenes la inmunidad innata?
Aunque las células de la inmunidad innata son muy buenas para detener el crecimiento de bacterias, muchos gérmenes han desarrollado formas de escapar de este sistema.
Algunas estrategias que usan los gérmenes para engañar a la inmunidad innata incluyen:
- Esconderse dentro de las células: Algunos gérmenes, como la Salmonella, se replican dentro de nuestras células, donde es más difícil que el sistema inmune los encuentre.
- Tener una capa protectora: Otros, como la Mycobacterium Tuberculosis, tienen una cápsula que los protege de ser destruidos por el sistema del complemento o por los fagocitos.
- Imitar a nuestras células: Algunas bacterias, como Bacteroides fragilis, pueden imitar a nuestras propias células para que el sistema inmune no las reconozca como extrañas.
- Inhibir la respuesta de los fagocitos: Staphylococcus aureus puede impedir que los fagocitos respondan a las señales químicas que los atraen.
- Matar a los fagocitos: Otros organismos, como M. tuberculosis, Streptococcus pyogenes y Bacillus anthracis, tienen mecanismos para matar directamente a los fagocitos.
- Formar biopelículas: Las bacterias y los hongos pueden formar capas protectoras complejas llamadas biopelículas, que los protegen de las células y proteínas del sistema inmune. Esto ocurre en infecciones crónicas como las de Pseudomonas aeruginosa en la fibrosis quística.
Las células anormales (como las de los tumores) también tienen una relación compleja con el sistema inmune. El sistema inmune puede detectarlas y eliminarlas, pero estas células también pueden evolucionar para resistir la acción de la inmunidad.
Otras formas de inmunidad innata en la naturaleza
Defensa en bacterias
Las bacterias tienen un mecanismo de defensa único contra gérmenes como los bacteriófagos (virus que infectan bacterias). Producen enzimas llamadas endonucleasas de restricción que atacan y destruyen partes específicas del ADN viral. Para proteger su propio ADN, las bacterias lo "marcan" con un proceso llamado metilación, así sus propias enzimas no lo atacan.
Defensa en invertebrados
Los invertebrados (animales sin columna vertebral) no tienen linfocitos ni anticuerpos como los vertebrados. Sin embargo, tienen mecanismos que son como los precursores de nuestra inmunidad. Usan proteínas para identificar moléculas asociadas con gérmenes. Los receptores Toll (TLR) son un tipo importante de estas proteínas y se encuentran en muchos animales, incluidos los humanos. El sistema del complemento también existe en la mayoría de las formas de vida. Algunos invertebrados, como insectos y cangrejos, usan una versión modificada de este sistema.
Los péptidos antimicrobianos son una parte muy antigua y conservada de la inmunidad innata en todos los seres vivos. Son la principal forma de inmunidad en invertebrados. Por ejemplo, muchos insectos producen péptidos antimicrobianos como las defensinas.
Defensa en plantas
Los mismos tipos de gérmenes que nos infectan a nosotros también pueden infectar a las plantas. Bacterias, hongos, virus, gusanos e insectos pueden causar enfermedades de las plantas.
Al igual que los animales, las plantas atacadas por insectos o gérmenes usan respuestas metabólicas complejas. Producen sustancias químicas defensivas que combaten la infección o hacen que la planta sea menos atractiva para los insectos.
Las plantas no producen anticuerpos ni tienen células móviles que detecten y ataquen a los gérmenes como nosotros. En cambio, si una parte de la planta se infecta, a veces la planta puede "deshacerse" de esa parte para detener la propagación de la infección.
La mayoría de las respuestas inmunes en plantas implican señales químicas que se envían por toda la planta. Las plantas usan receptores para identificar gérmenes y activar una respuesta básica que produce señales químicas para detener la infección. Cuando una parte de una planta se infecta, las células en el lugar de la infección pueden morir rápidamente (un proceso llamado muerte celular programada) para evitar que la enfermedad se extienda.
Las proteínas de "Resistencia" (R), producidas por los genes R, son comunes en las plantas y detectan gérmenes. Estas proteínas tienen partes similares a los receptores que usamos en la inmunidad innata animal. La resistencia sistémica adquirida(SAR) es un tipo de defensa que protege a toda la planta contra muchos tipos de infecciones. La SAR implica la producción de mensajeros químicos, como el ácido salicílico. Algunos de estos viajan por la planta y le indican a otras células que produzcan defensas para proteger las partes no infectadas.
Los mecanismos de silenciamiento del ARN también son importantes en la respuesta de las plantas, ya que pueden bloquear la multiplicación de los virus. La respuesta del ácido jasmónico se activa en las hojas dañadas por insectos y produce metil-jasmonato.
Galería de imágenes
-
Sistema inmune innato, esquema en un diagrama de flujo.
Véase también
En inglés: Innate immune system Facts for Kids
