Fundamentos de Inmunología: Epítopes, Antígenos, Sistema del Complemento y Linfocitos

Conceptos Clave en Inmunología

Epítopes

• Epítope: Sitio específico de un antígeno proteico donde se une un anticuerpo.
• Epítope Conformacional: Se forma por aminoácidos que están separados en la secuencia primaria de la proteína pero se aproximan en la estructura tridimensional plegada. Si la proteína se desnaturaliza, el epítope se pierde, ya que los aminoácidos vuelven a una disposición secuencial lineal que no permite la unión del anticuerpo específico.
• Epítopes Tridimensionales: Son producto de la reorganización tridimensional de aminoácidos. Esta estructura puede modular la inmunogenicidad (la capacidad de inducir una respuesta inmune), afectando la afinidad y reconocimiento por el anticuerpo.
• Epítopes Ocultos: Epítopes que no son accesibles al sistema inmune en la conformación nativa de la proteína, pero que pueden exponerse tras una reacomodación molecular (ej. desnaturalización parcial, digestión enzimática), volviéndose inmunogénicos.

Tipos de Antígenos

• Exoantígeno: Antígeno que es extraño al organismo y proviene del exterior (ej. componentes de bacterias, virus, polen).
• Xenoantígenos (Heteroantígenos): Antígenos provenientes de especies diferentes (ej. una proteína de ratón inyectada en un humano).
• Aloantígenos: Antígenos presentes en algunos individuos de una misma especie, pero no en otros, debido a diferencias genéticas (ej. antígenos de grupos sanguíneos, antígenos de histocompatibilidad en trasplantes).
• Autoantígeno: Molécula propia del individuo que es reconocida erróneamente por el sistema inmunitario, desencadenando una respuesta autoinmune.
• Antígeno Singénico: Antígenos provenientes de individuos genéticamente idénticos dentro de la misma especie (ej. entre gemelos univitelinos o cepas de ratones endogámicas).
• Endoantígenos: Antígenos propios del individuo, como glicoproteínas presentes en la membrana celular que actúan como marcadores celulares. Normalmente no inducen respuesta inmune, salvo en casos de autoinmunidad.
• Alérgenos: Molécula, a menudo una proteína o glicoproteína de origen animal o vegetal, que induce reacciones alérgicas (hipersensibilidad tipo I) en individuos sensibilizados.

Procesos Inmunológicos Fundamentales

Fagocitosis

La fagocitosis es un proceso celular crucial de la inmunidad innata, donde células especializadas (fagocitos, como macrófagos y neutrófilos) ingieren y eliminan patógenos, detritos celulares y partículas extrañas. Además, los fagocitos pueden presentar antígenos derivados de estos materiales para activar la inmunidad adaptativa.

Etapas de la Fagocitosis:

1. Quimiotaxis y reclutamiento: Los fagocitos son atraídos al sitio de infección o inflamación y pasan del torrente circulatorio a los tejidos.
2. Búsqueda y reconocimiento del microorganismo o partícula.
3. Adherencia: Unión del fagocito al microorganismo. Puede ser:
   • Directa (no inmune): A través de receptores de reconocimiento de patrones (PRRs) que reconocen PAMPs en el patógeno.
   • Indirecta (inmune): Mediada por opsoninas (ej. anticuerpos, componentes del complemento como C3b) que recubren al patógeno.
4. Ingestión: Formación de un fagosoma alrededor del microorganismo.
5. Digestión o muerte del microorganismo: Fusión del fagosoma con lisosomas (formando el fagolisosoma), donde enzimas y compuestos tóxicos destruyen al patógeno. Mecanismos incluyen:
   • Vía oxígeno dependiente: Producción de especies reactivas del oxígeno (ROS).
   • Vía O₂ independiente: Enzimas hidrolíticas, péptidos antimicrobianos.
6. Exocitosis y Presentación del Antígeno: Eliminación de restos no digeribles y presentación de fragmentos antigénicos en la superficie celular (por células presentadoras de antígeno) para activar linfocitos T.

Sistema del Complemento

El Sistema del Complemento es un conjunto de proteínas plasmáticas (sintetizadas principalmente en el hígado) que actúan en cascada para combatir infecciones y modular la inflamación. Su activación conduce al ataque a la membrana celular de patógenos.

Funciones del Sistema del Complemento:

• Opsonización para la Fagocitosis: Componentes como C3b y C4b actúan como opsoninas, marcando patógenos para su fagocitosis.
• Quimiotaxis: Fragmentos como C5a son potentes factores quimiotácticos que atraen células inmunes al sitio de inflamación.
• Anafilotoxinas: Moléculas como C3a, C4a y C5a pueden inducir la degranulación de mastocitos y basófilos, liberando mediadores inflamatorios.
• Lisis celular directa: Formación del Complejo de Ataque a Membrana (MAC) que perfora la membrana de ciertos patógenos.
• Activación de linfocitos B y modulación de la respuesta humoral.
• Remoción de inmunocomplejos y células apoptóticas.

Vías de Activación del Complemento:

• Vía Alternativa: Se activa directamente por superficies microbianas. Es la más rápida porque no requiere la acción previa de anticuerpos.
• Vía de las Lectinas: Se activa por la unión de lectinas (como la lectina de unión a manosa, MBL) a carbohidratos en la superficie de los patógenos. Es la segunda más rápida.
• Vía Clásica: Generalmente se activa por complejos antígeno-anticuerpo (IgM o IgG). Es la más lenta en iniciarse.

Tipos de Linfocitos y sus Funciones

Linfocitos T Helper 1 (TH1) - CD4+

Los linfocitos TH1 son cruciales para la inmunidad mediada por células, especialmente contra patógenos intracelulares.

• Producen citocinas clave como interferón gamma (IFN-γ), interleucina 2 (IL-2) y Factor de Necrosis Tumoral (TNF).
• Activan macrófagos para destruir patógenos intracelulares y actúan contra células infectadas por bacterias intracelulares, hongos y virus.
• Potencializan las respuestas inmunes innatas y adaptativas.
• La IL-2 que producen induce la activación y proliferación de linfocitos (incluyendo otros linfocitos T y células NK) de manera autocrina y paracrina.
• El IFN-γ posee receptores en macrófagos, células mieloides, polimorfonucleares (PMN) y células NK (Natural Killer), promoviendo la fagocitosis y la actividad citotóxica.
• Colaboran con linfocitos T CD8+ y células NK en las respuestas inflamatorias y citotóxicas.

Linfocitos T Helper 2 (TH2) - CD4+

Los linfocitos TH2 dirigen la inmunidad humoral, siendo importantes en la defensa contra parásitos extracelulares (helmintos) y en las reacciones alérgicas.

• Producen citocinas como IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-13.
• Promueven el cambio de isotipo de anticuerpos en los linfocitos B hacia la producción de Inmunoglobulina E (IgE).

Funciones de Citocinas Clave de TH2:

• IL-4: Esencial para la diferenciación de TH2. Promueve la diferenciación de linfocitos B (de manera timodependiente), el cambio de isotipo a IgE, y participa en los procesos alérgicos.
• IL-5: Promueve la diferenciación, activación y supervivencia de eosinófilos, cruciales en la defensa contra parásitos y en procesos alérgicos.
• IL-6: Interleucina con múltiples funciones, incluyendo efectos proinflamatorios y la promoción de la producción de anticuerpos.
• IL-10: Citocina con potentes efectos antiinflamatorios y reguladores, aunque producida por TH2, ayuda a controlar la magnitud de la respuesta inmune.
• IL-13: Comparte muchas funciones con IL-4. Promueve la inflamación, la producción de moco en las vías aéreas y participa en la fibrosis tisular y la defensa contra helmintos. También puede influir en la fagocitosis.
• La IgE, cuya producción es estimulada por TH2 (vía IL-4), se une a receptores en mastocitos y eosinófilos, induciendo su degranulación tras el encuentro con el alérgeno o parásito específico, lo que es central en procesos alérgicos y parasitarios.

Linfocitos T Helper 17 (TH17) - CD4+

Los linfocitos TH17 juegan un papel importante en la defensa contra bacterias extracelulares y hongos, principalmente en barreras mucosas, y están implicados en enfermedades autoinmunes e inflamatorias.

• Producen principalmente IL-17A, IL-17F, IL-21 e IL-22.
• La IL-17 (A y F) es proinflamatoria, recluta neutrófilos y macrófagos al sitio de infección, e induce la producción de péptidos antimicrobianos por las células epiteliales.
• La IL-21 potencia las respuestas inflamatorias, afecta la diferenciación y función de linfocitos B y T, y células NK. Regula la diferenciación a nivel de médula ósea de distintas líneas celulares hematopoyéticas. Participa en procesos inflamatorios contra bacterias intracelulares y algunos hongos.
• La IL-22 actúa sobre células epiteliales promoviendo la integridad de la barrera, la producción de moco y péptidos antimicrobianos. También puede influir en la diferenciación de Linfocitos T reguladores (Treg) a nivel del timo.
• Las citocinas TH17 realizan sinergias con el IFN-γ y el Factor de Necrosis Tumoral (TNF), ampliando las respuestas efectoras, en parte mediante IL-21.

Linfocitos T Helper 9 (TH9) - CD4+

Los linfocitos TH9 son un subconjunto de linfocitos T helper caracterizados por la producción de IL-9 e IL-10.

• IL-9: Ayuda a la diferenciación y activación de basófilos y mastocitos, promueve la inflamación y está implicada en alergias y defensa antiparasitaria.
• IL-10 (también producida por otras células como TH2 y Treg): Es una citocina principalmente antiinflamatoria que inhibe la función de otras células inmunes y la producción de citocinas proinflamatorias. Puede influir en la producción de factores de crecimiento como el factor de crecimiento fibroblástico (FGF).

Linfocitos T Reguladores (Treg)

Los Linfocitos T Reguladores (Treg) son cruciales para mantener la homeostasis inmunológica y la autotolerancia, previniendo respuestas inmunes excesivas y autoinmunidad. Inducen la tolerancia inmunológica, siendo importantes en la aceptación de trasplantes.

Linfocitos T Citotóxicos (CTL o CD8+)

Los Linfocitos T Citotóxicos (LCD8+) son efectores clave de la inmunidad celular adaptativa. Reconocen y eliminan células infectadas por virus, células tumorales y células extrañas (ej. en rechazo de trasplantes). Realizan funciones de lisis celular similares a las células NK (Natural Killer), pero de forma específica mediada por el receptor de células T (TCR).