CELULAS DEL SISTEMA INMUNE La acción del sistema inmune es posible gracias a la participación e interrelación de diferentes poblaciones celulares, conocidas como células inmunocompetentes. Estas células son fundamentalmente los linfocitos T y B, las células NK, células dendríticas, macrófagos y polimorfonucleares. Las células inmunocompetentes se encuentran distribuidas por toda la economía, como epitelios y mucosas, pero su concentración es máxima en los ganglios linfáticos y bazo. En estos tejidos se dan las condiciones óptimas para su estimulación antigénica gracias a que a ellos afluyen con facilidad las sustancias extrañas (antígenos) a través de los vasos linfáticos y es posible la interrelación celular, óptima para que se pueda iniciar y desarrollar la respuesta inmune. Virtualmente todas las células con función inmunológica proceden de una sola célula que en, el adulto, reside en la médula ósea: la célula madre (o stem cell) hematopoyetica. El proceso por el que esta célula se divide y se diferencia hasta formar las distintas células de la sangre se llama hematopoyesis. La médula ósea aporta el “ambiente hematopoyético” que es el soporte en que se desarrolla la hematopoyesis. En este micro ambiente participan células del estroma de la médula y la matriz extracelular. En este ambiente se establece un lenguaje de mensajes químicos entre las células. HEMATOPOYESIS La hematopoyesis consiste en la formación y desarrollo de células sanguíneas a partir de la célula madre pluripotencial (stem cell). Como se puede ver, tanto en el linaje linfoide como en el mieloide, los progenitores quedan "comprometidos" o determinados a seguir una determinada ruta de diferenciación; ello se debe a que adquieren la capacidad de responder a determinados factores de crecimiento. La maduración se debe al microambiente suministrado por la matriz celular del estroma junto con factores difusibles o no difusibles. Entre los difusibles se encuentran diversos factores de crecimiento. Las células ya diferenciadas adquieren deformabilidad de membranas, lo cual les permite pasar a través de la pared sinusoidal hacia los senos de la medula ósea, desde donde acceden a la circulación general. CÉLULAS LINFOIDES Los linfocitos T y B son los responsables de la respuesta inmune específica. Existen poblaciones de linfocitos funcionalmente distintas, caracterizada cada una por un juego de marcadores, pero son difíciles de reconocer morfológicamente (mirándolas a simple vista con un microscopio corriente) entre sí: • • • Células B Células T Células NK La regulación de la actividad del sistema inmune es de gran importancia en todo el comportamiento del mismo y. y otras células B de memoria. etc. Th3. Una vez activada esta subclase de linfocitos Tc. interleucina 5 (IL-5). La Th 17 produce IL-17 y así. Citocina o citoquina son proteínas sintetizadas y liberadas por todos los leucocitos en general (aunque los principales productores son linfocitos. he ahí otro factor de importancia de la respuesta innata). en cambio. viene definida por la presencia de la molécula CD4 en la superficie celular. estos linfocitos B maduros vírgenes mueren por apoptosis al cabo de unos pocos días. No todos los linfocitos T son idénticos entre sí. sobre todo. Salvo algunas excepciones (por ejemplo interferón) se denominan como IL-X donde X es un número de referencia asignado. mientras que en las aves lo hacen en la bursa o bolsa de Fabricio. estas últimas pueden vivir en reposo durante largos períodos (más de 20 o 30 años) y cuando se exponen al Antígeno específico. tanto humoral como celular. Los linfocitos al tener contacto con el Antígeno se activan. se observan al menos tres comportamientos muy distintos entre sí basado en diferencias moleculares y estructurales de estas células. se pone en marcha la selección y proliferación clonal. Si. Estas células expresan en su membrana moléculas CD4 aunque algunas células CD8 tambien pueden tener funciones reguladoras. Células T reguladoras (T cells) CÉLULAS T COLABORADORAS (TH) Esta subclase de linfocitos T participa de forma importante en la iniciación y desarrollo de la respuesta inmune. Esta molécula es de gran importancia funcional y también se utiliza para la identificación y cuantificación de esta subpoblación. interleucina 17 (IL-17). abundante heterocromatina. la interleucina-4 (IL-4). Se distinguen varias poblaciones diferentes de estas células. Los tres tipos de linfocitos T funcionalmente distintos son: Células T colaboradores o ayudadores (T helper cells o Th) Células T citotóxicas (T cytotoxic cells o Tc). entre las que destacan la interleucina-2 (IL-2). Th23. más intensa. LINFOCITOS B En los mamíferos. debido a su capacidad de producción de linfocinas o citocinas. se une por su BCR al Ag complementario específico. La división en subpoblaciones se basa en otros marcadores de superficie o incluso en productos secretados. que forman parte del complejo receptor de las células B (BCR) En ausencia de estímulo antigénico. . proliferan y se diferencian. que termina (al cabo de 4-5 días) con la diferenciación de dos subpoblaciones de LB: una de células plasmáticas secretoras de Anticuerpos. Reconocen al antígeno en forma soluble. CÉLULAS T REGULADORAS (TREG) Estos tipos de células poseen acción reguladora de la respuesta inmune. en células de larga vida llamadas células de memoria. los linfocitos B se diferencian en la médula ósea. siendo. pocas mitocondrias. con poco citoplasma. Th1. y apenas nada de retículo endoplásmico ni de complejo de Golgi. la característica esencial de esta subpoblación linfocitaria Th. Todas tienen la molécula CD4 pero se diferencian funcionalmente y por los productos elaborados. adquiere capacidad citotóxica. Por ejemplo la Th1 produce IL-2 e interferón gamma (IFNƔ ) mientras que la Th2 produce IL-4. que forma un estrecho anillo alrededor del núcleo. LINFOCITOS T El marcador rincipal de los linfocitos T es el TCR (T Cell Receptor = receptor del linfocito T). Th17. Fenotípicamente. los principales responsables de los fenómenos de citotoxicidad de la respuesta inmune célular.Los linfocitos T y B vírgenes son pequeños. CÉLULAS T CITOTÓXICAS (TC) Todas las poblaciones de linfocitos existen en estado inmunológicamente competente pero necesitan proliferar y diferenciarse para ser funcionalmente activas (ello requiere un tiempo aproximado de 1 semana. en el desarrollo de tolerancia frente a los componentes propios del organismo. Th2. por medio de sus inmunoglobulinas de membrana (mIg). dan una respuesta inmunitaria más rápida. etc. por tanto. y con mayor afinidad que la original. Analizando las características funcionales de los linfocitos T. Poseen cromosomas condensados. IL-5 e IL-6. macrófagos y células dendríticas). Estas células se caracterizan por expresar el marcador CD8. algunas en células terminales de corta vida activas o sensibilizadas llamadas células efectoras y otras. donde se convierten en macrófagos. Las células NK contribuyen a la defensa frente a células infectadas por virus. . a una serie de células con características ligeramente distintas y con funciones similares. diferenciándose en monocitos circulantes. así como lactoferrina y fosfatasa alcalina. Como células citotóxicas. Polimorfonucleares neutrófilos Son células de gran tamaño cuya característica más llamativa es la segmentación del núcleo en varios lóbulos. Estas células son responsables de la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC). al madurar salen de ella. los macrófagos van a recibir diferentes denominaciones según los diferentes tejidos donde se encuentren. en realidad. Son los primeros fagocitos en llegar a la zona de infección. los linfocitos NK soncélulas de la respuesta humoral carecen de especificidad y de memoria. se caracterizan por poseer una vida muy corta (vida media de menos de 48 horas) por lo que se encuentran en continua renovación. como por ejemplo interferón gamma (IFNƔ ). Así. distribuidas en varios lugares del organismo. con mecanismos dependientes de oxígeno más potentes que los del macrófago. catepsina G y algo de lisozima) y los específicos (secundarios) que son más pequeños y menos densos a los electrones. en cada uno de estos casos de activación. destruyen células con antígenos extraños en cuya superficie se han unido anticuerpos IgG. proliferación y diferenciación. para mantener los niveles sanguíneos. FAGOCITOS MONONUCLEARES El sistema fagocítico mononuclear (SFM) está constituido por los macrófagos. contienen la mayor parte de la lisozima de la célula. que se diferencia en dos líneas. Poseen gránulos citoplásmicos de dos tipos: los azurófilos (primarios) que contienen mieloperoxidasa y agentes antimicrobianos no oxidantes (defensinas. pero carecen de marcadores de los linfocitos del sistema específico. A este conjunto de células hísticas. que a su vez se diferencian a macrófagos Células dendríticas Eosinófilos Basófilos Mastocitos o células cebadas Los fagocitos Los granulocitos neutrófilos y los monocitos/macrófagos poseen un origen común. Las células NK son también importantes productoras de algunas citocinas. para digerir y eliminar la partícula extraña. bacterias. Los promonocitos de la médula ósea. Su maduración ocurre en la médula ósea. Ambos tipos de gránulos se fusionan con el fagosoma. Su antecesor ontogenético es la célula pluripotencial granulocito-macrófago (CFU-GM). por lo que forman parte del sistema de inmunidad natural o inespecífico Sus marcadores distintivos son CD16 y CD57. Estas células constituyen una buena barrera defensiva frente a bacterias. La denominación de macrófagos engloba. su papel fisiológico se está empezando a comprender sólo recientemente: existen buenos indicios de que eliminan por inducción de apoptosis a células propias infectadas con virus o células tumorales. Pero la principal actividad de la célula NK es su capacidad de actuar frente al crecimiento de células tumorales impidiendo su expansión y la formación de metástasis. se le da la denominación genérica de sistema retículo endotelial o sistema fagocítico mononuclear. que al cabo de unas 8 horas emigran a distintos tejidos. es decir. atraídos por quimiotaxis debida a sustancias liberadas en el foco de la infección. CÉLULAS MIELOIDES El grupo de células mieloides incluyen a las siguientes células: Fagocitos: leucocitos polimorfonucleares neutrófilos (PMN) y monocitos. CÉLULAS NATURAL KILLER (NK) A diferencia de los linfocitos B y T. hongos y parásitos. se genera paralelamente la subpoblación de linfocitos de memoria y efectores.Por supuesto. Están especialmente adaptados a luchar contra virus. peroxidasas y lipasas. Los inmunocomplejos (complejos Ag-Ac) llegan a las áreas de células B de estos órganos linfoides secundarios. células mesangiales de los glomérulos renales. Libres: están estratégicamente situados para atrapar material extraño en órganos linfoides secundarios: macrófagos de los sinusoides esplénicos (en el bazo) y macrófagos de los senos medulares (en los ganglios linfáticos) Los fagocitos mononucleares constituyen el mejor ejemplo de células que. lo que le da aspecto parecidos a los de las células dendríticas nerviosas. incluso cuando se encuentran en reposo. No tienen moléculas MHC-II en su superdicie. en su caso. Residentes: cumplen misiones concretas en cada uno de los tejidos. Están presentes en los folículos secundarios de las áreas ricas en células B de los ganglios y del bazo. pero presentan gran cantidad de receptores para el complemento (CR1 y CR2) y para las IgG . Por ejemplo: células de Kupffer. además de la capacidad fagocítica ya indicada. migran como células "a vela" por los vasos linfáticos aferentes hasta llegar a la paracorteza de los ganglios linfáticos regionales. en el curso de la evolución se han adaptado a jugar papeles centrales en el Sistema Inmune Adaptativo como células presentadoras de antígenos. CÉLULAS DENDRÍTICAS Son células con morfologías características: del cuerpo celular salen unas prolongaciones alargadas. citoplasma con abundantes gránulos de contenido básico. células de la microglía del cerebro. por lo que se tiñen regularmente . EOSINÓFILOS Poseen núcleo bilobulado. un aparato de Golgi muy desarrollado. Parece que estas células desempeñan un papel esencial en el desarrollo de las células B de memoria. así como en los folículos linfoides asociados a mucosas. en las paredes vasculares de los sinusoides hepáticos. capacidad de adherencia a los tejidos. Existen dos tipos de células dendríticas. Los macrófagos tienen una vida media de varios meses. riñón. y allí quedan retenidos un cierto tiempo. y liberar citoquinas al medio .MACRÓFAGOS Los macrófagos son células grandes con un solo núcleo. donde se convierten en células dendríticas interdigitantes. al vidrio y al plástico. entre los que destacan proteasas. CÉLULAS DENDRÍTICAS INTERDIGITANTES Aparentemente derivan de precursores mieloides de la médula ósea. tracto gastrointestinal). Están presentes en los intersticios de la mayor parte de los órganos (corazón. aunque ninguna presenta una actividad fagocítica importante. El prototipo es la célula de Langerhans de la piel. Los macrófagos pueden ser residentes (fijos en tejidos) o libres. sobre todo en lo que se refiere a síntesis de proteínas. CÉLULAS DENDRÍTICAS FOLICULARES No derivan de la médula ósea. pulmón. Son de gran importancia en la presentación antigénica a los linfocitos y se encuentran en los ganglios linfáticos y en el bazo. Poseen también gran actividad metabólica. denominaciones peculiares. siendo en principio del Sistema Inmune Natural cuya función es fagocitar. pudiendo recibir. y no parece que tengan que ver con las dendríticas interdigitantes. muy rica en MHC-II. Estas células poseen. con funciones y propiedades diferentes. Cuando entran en contacto con un Ag. eliminar al antígeno a través de mecanismos dependientes de oxígeno y mecanismos independientes de oxígeno como proteínas antimicrobianas preformadas. hígado. para que se inicie la respuesta inmune. etc. así como una gran movilidad en estas superficies (quimiotaxis). Derivan de los monocitos sanguíneos (los monocitos son macrófagos inmaduros). bacterias y protozoos intracelulares. Allí presentan el Ag a los linfocitos TH. gran cantidad de lisosomas y muy ricos en enzimas de diferentes tipos. con lo que logran atraer a leucocitos. éste es mucho menos importante que en los neutrófilos. Su Papel central es su participación en los procesos inflamatorios regulados favoreciendo la vasodilatación y extravasación de los leucocitos. . liberando sustancias que incrementan la permeabilidad. y factores que activan el complemento. las plaquetas se adhieren al tejido lesionado y se agregan. Ambos poseen abundantes receptores para IgE. que incluye las alergias) PLAQUETAS Son fragmentos celulares anucleados que derivan de los megacariocitos de la médula ósea. También se ha descrito cierta capacidad citotóxica contra parásitos como helmintos.o multilobulado (basófilo) o redondeado (mastocito).con colorantes ácidos como la eosina. como helmintos: se unen a las larvas esquistosómulas de helmintos previamente recubiertas por IgE o IgG. Desde el punto de vista fisiopatológico tienen importancia en las reacciones de hipersensibilidad inmediata (llamada de tipo I. y entonces se degranulan. Mastocitos y basófilos también pueden producir IL-4 y tienen un rol en la respuesta antiparasitaria. Los mastocitos derivan de una rama diferente a los basófilos. hidrolizando factores anafilácticos liberados por los mastocitos. vertiendo una toxina (proteína básica) y enzimas que controlan la respuesta inflamatoria. BASÓFILOS Y MASTOCITOS Su núcleo es bi. poseen abundantes gránulos azul-violeta. y aunque tienen funciones semejantes. estos últimos circulan en la sangre mientras los mastocitos residen en los tejidos. Son células móviles que pueden migrar desde la sangre a los tejidos. Su función principal es la defensa inespecífica frente a grandes parásitos. su papel principal consiste en colaborar en la coagulación de la sangre y su papel inmune se centra en los fenómenos de inflamación: cuando existe daño a las células endoteliales. Se estudian otras funciones inmunológicas de estos fragmentos celulares. atraídas por factores quimiotácticos Aunque tienen algún papel fagocítico.