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ÁMBITO FARMACÉUTICO
Inmunología
Inmunopatología
molecular
Nuevas fronteras de la medicina
Actualmente, el
vertiginoso desarrollo
de la inmunología
está íntimamente
relacionado con la
biología molecular.
Los avances en
inmunobiología e
inmunopatología
celular y molecular
abren nuevos
interrogantes en
inmunología del
trasplante,
autoinmunidad,
alergias y una larga
lista de enfermedades
ligadas al sistema
inmunológico.
La autora revisa el
funcionamiento del
sistema inmunológico,
sus trastornos y las
nuevas líneas de
investigación en
inmunopatología
molecular.
SANDRA TORRADES
BIÓLOGA.
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VOL 25 NÚM 10 NOVIEMBRE 2006
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➤
L
as enfermedades autoinmunitarias constituyen uno de los problemas de salud más frecuentes y que menos se comprenden. Las investigaciones de las últimas décadas, particularmente las realizadas con ingeniería genética, ofrecen
nuevas ideas sobre el desarrollo y la diferenciación de
las células inmunitarias que median las enfermedades
autoinmuntarias.
El entendimiento de los trastornos que conducen a
la autoinmunidad patológica podrá ayudar a descifrar
los mecanismos de control de la respuesta inmunitaria,
los que mantienen el fino equilibrio biológico entre
salud y enfermedad.
Por ahora, se conoce que algunas células del sistema
inmunológico de un individuo sano, como los linfocitos T y B, pueden ser autorreactivas. Sin embargo, parece que la existencia de estas células autoinmuntarias
en el organismo no es suficiente para desencadenar la
enfermedad.
Se cree que las enfermedades autoinmuntarias son el
punto clínico final de una cascada secuencial de sucesos
inmunológicos. Esta cascada se iniciaría y perpetuaría
por factores ambientales que ocurren en un individuo
genéticamente susceptible.
Conocer los factores etiológicos y los sucesos patogénicos que dan lugar a las enfermedades autoinmuntarias permitirá diseñar estrategias terapéuticas más específicas y eficaces.
Funcionamiento del sistema
inmunológico
Para entender los trastornos que conducen a la autoinmunidad patológica se deben revisar las bases del funcionamiento molecular del sistema inmunológico.
El sistema inmunitario proporciona protección contra las infecciones producidas por bacterias, virus, hongos y parásitos. El origen de una respuesta inmunitaria
es el denominado antígeno, y este antígeno puede ser
cualquier molécula que produzca dicha reacción inmunitaria, la mayoría proteínas. La particularidad del sistema inmunitario es que es capaz de reconocer un número casi ilimitado de posibles antígenos.
Puesto que el cuerpo está lleno de proteínas, es esencial que nuestro sistema inmunitario sea capaz de distinguir los propios antígenos de los antígenos extraños
(virus, bacterias, etc). Sin embargo, a veces, esta capacidad de distinción desaparece y el cuerpo produce una
reacción alérgica contra un antígeno propio. Entones
se produce la enfermedad autoinmunitaria.
¿Cómo se organiza el sistema inmunitario?
Inmunidad no siempre
es igual a defensa
Aunque la inmunidad tiene indudablemente un valor positivo para la supervivencia del individuo y de la especie, no
siempre es así. Hay respuestas inmunológicas que no protegen sino que actúan patogénicamente y causan enfermedades como
las alergias y las denominadas enfermedades autoinmuntarias.
Las alteraciones autoinmuntarias pueden
ser contra un único tipo celular, como es
el caso de la diabetes mellitus, donde las
células del páncreas son atacadas por el
propio sistema inmunitario. En otros casos, el sistema inmunitario puede atacar a
un sistema de órganos, como el sistema
nervioso central en el caso de la esclerosis
múltiple, o puede atacar a múltiples sistemas, como ocurre en el lupus eritematoso
sistémico.
Muchas de las enfermedades autoinmuntarias se consideran «raras» y, sin embargo, afectan a millones de personas. La
mayoría afectan más a las mujeres y en
particular a las mujeres en edad laboral y
durante sus años fértiles. Algunas aparecen
más frecuentemente en determinados grupos étnicos. Otras, pueden afectar a familias enteras.
Todo ello apunta a que los genes que
heredamos contribuyen a una susceptibilidad para desarrollar una enfermedad autoinmunitaria. Es decir, algunas enfermedades, como la psoriasis, pueden aparecer
en varios miembros de la misma familia.
Esto sugiere que un gen o un conjunto de
genes específicos predisponen a algunos
miembros de la familia a padecer psoriasis.
En otros casos, los miembros de una familia con enfermedades autoinmuntarias
pueden heredar y compartir un conjunto
de genes anormales y, sin embargo, pueden desarrollar diferentes enfermedades
autoinmuntarias. Por ejemplo, un primo
hermano puede tener lupus, otro puede
tener dermatomiositis y una de sus madres
puede tener artritis reumatoide.
El sistema inmunitario tiene dos componentes principales: la inmunidad innata o inespecífica y la inmunidad adquirida o específica, a su vez organizada en dos
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Inmunología
clases: la humoral (mediada por células B secretoras de
anticuerpos) y la celular (mediada por linfocitos T).
Las células del sistema inespecífico, neutrófilos, macrófagos y células dendríticas, inician y amplifican las
respuestas inmunológicas fagocitando gérmenes y antígenos para presentarlos a los linfocitos T del sistema inmunológico específico quién decide qué tipo de inmunidad específica o adquirida actuará, si la humoral o la
celular. Aunque se sabe que interactúan y se influyen
mutuamente.
Cada uno de los linfocitos B y T del sistema inmunitario es genéticamente capaz de unirse a un tipo de antígeno extraño. Cuando un linfocito se une a un antígeno, el linfocito experimenta repetidas divisiones y da
origen a un clon de linfocitos genéticamente idénticos,
todos ellos específicos para el mismo antígeno.
Los productos principales de la respuesta inmunitaria
humoral son los anticuerpos, también llamados inmunoglobulinas. Los mamíferos tenemos cinco clases básicas de inmunoglobulinas, conocidas como IgM, IgD,
IgE, IgG e IgA. Las diferentes clases de anticuerpos
tienen funciones diferentes y aparecen en momentos
distintos durante una respuesta inmunitaria.
El sistema inmunitario es capaz de fabricar anticuerpos contra cualquier antígeno que un individuo puede
encontrarse a lo largo de su vida. Cada ser humano es
capaz de generar potencialmente 1015 moléculas de anticuerpos.
Los anticuerpos son proteínas, por lo que deben
estar codificados potencialmente en el genoma humano. Sin embargo, tendiendo en cuenta que en el
genoma humano hay menos de 1 x 105 genes ¿cómo
puede codificarse esta gran diversidad de anticuerpos?
La respuesta es que los genes de los anticuerpos están
compuestos de segmentos. Hay varias copias de cada
tipo de segmento y cada una difiere ligeramente de las
otras. Durante la maduración de un linfocito los segmentos se unen para dar origen a un gen de inmunoglobulina. Una copia de cada tipo de segmento se usa
al azar y, debido a que hay múltiples copias de cada tipo, hay múltiples combinaciones posibles de los distintos segmentos. Por consiguiente, un número limitado
de segmentos puede codificar una gran diversidad de
anticuerpos.
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Trastornos del sistema
inmunológico
Hablamos de trastorno inmunitario cuando la
respuesta inmunológica es inapropiada, excesiva
o, simplemente, no hay respuesta. En las alergias,
el sistema inmunitario reacciona a una sustancia
externa que normalmente sería inofensiva. En los
trastornos autoinmunitarios, el sistema inmunológico reacciona contra los tejidos normales.
Se desconoce cómo se producen los trastornos
inmunitarios, pero hay una teoría que sostiene
que determinados microorganismos y algunos
componentes tóxicos pueden desencadenar cambios en el mecanismo de regulación del sistema
inmunitario, especialmente en las personas que
tienen predisposición genética.
Los órganos y tejidos que se ven comúnmente
afectados por trastornos autoinmunitarios son los
componentes de la sangre, como los glóbulos rojos y los vasos sanguíneos, los tejidos conectivos,
las glándulas endocrinas, como la tiroides o el
páncreas, las articulaciones y la piel.
Hay muchas enfermedades autoinmuntarias
que pueden afectar de diferente forma al organismo (p. ej., en la esclerosis múltiple la reacción
autoinume es en el cerebro y en la enfermedad
de Crohn es en el intestino).
En otras enfermedades, como el lupus eritematoso sistémico, los tejidos y órganos afectados
pueden ser distintos en diferentes individuos; es
decir, una persona con lupus puede tener afectadas la piel y las articulaciones, mientras que otra
puede tener afectados la piel, el riñón y los pulmones.
Los factores genéticos y ambientales actúan en
conjunto en el desarrollo de las enfermedades autoinmunitarias. El conocimiento exacto de los
factores de susceptibilidad y del modo como éstos interactúan permitirá elaborar tratamientos
curativos e incluso intervenciones tempranas y
preventivas. ■
Un carné de identidad biológica
La capacidad del organismo para permitir la discriminación entre lo propio y lo extraño se atribuye a un
grupo de genes agrupados en el denominado complejo
mayor de histocompatibilidad (CMH).
Los genes del CMH codifican proteínas que proporcionan la identidad a las células de cada organismo individual, son como nuestro carné de identidad biológica. Para producir una respuesta inmunitaria, un recep-
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Se desconoce cómo se producen los trastornos
inmunitarios, pero hay una teoría que sostiene que
determinados microorganismos y algunos
componentes tóxicos pueden desencadenar cambios
en el mecanismo de regulación del sistema inmunitario
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tor de célula T debe unirse simultáneamente a un antígeno de histocompatibilidad (propio) y a un antígeno
extraño específico.
Por ejemplo, cuando se transfieren tejidos de una especie a otra, o incluso de un miembro a otro de la misma especie, los tejidos trasplantados son normalmente
rechazados por el huésped. Este rechazo de injertos se
debe a una respuesta inmunitaria que ocurre cuando se
detectan los antígenos de la superficie del tejido injertado y son atacados por los linfocitos T del huésped.
Los antígenos que producen el rechazo de injertos son
las proteínas del CMH.
Para una persona con un órgano gravemente dañado
una operación de trasplante puede ser la única esperanza de supervivencia. Sin embargo, el trasplante exitoso
requiere la compatibilidad genética entre el paciente y
el donante.
Entre los grandes retos de la inmunología
molecular está la posibilidad de clasificar y
conocer mejor las denominadas citocinas o
interleucinas, algunas de las cuales actúan
como verdaderas hormonas capaces de
modular el sistema inmunitario
Nuevas líneas de investigación
Entre los grandes retos de la inmunopatología molecular está la posibilidad de clasificar y conocer mejor las
denominadas citocinas o interleucinas, algunas de las
cuales actúan como verdaderas hormonas capaces de
modular el sistema inmunitario.
Las citocinas son glucoproteínas producidas, en su
mayoría, transitoriamente, por la activación inmunitaria. Se unen a receptores específicos en la superficie celular y cambian el patrón de expresión genética de las
células diana.
Se conocen alrededor de 200 citocinas con distintas
acciones biológicas y orígenes ampliamente variados.
Actúan en grupos o cascadas regulando los procesos
inmunobiológicos y homeostáticos, como la hemopoyesis, la proliferación y diferenciación celular y la
apoptosis.
En la infección por el virus de la inmunodeficiencia
humana (VIH) se ha demostrado que las citocinas están
involucradas en muchas de las complejidades clínicas y
biológicas características de esta infección, como la
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progresión de la infección desde el estado asintomático
al síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida), la
caquexia y el síndrome de desgaste metabólico y la génesis de tumores, especialmente de células B asociadas
con infecciones virales.
Otra línea de investigación destacada es la de los receptores de inhibición y de activación de las células conocidas como NK (del inglés natural killer).
Las células NK, también denominadas linfocitos citolíticos, vigilan a todas las células del cuerpo y cuando
entran en contacto con una célula «extraña» la destruyen.
En el pasado se consideraba a las células NK como
una forma primitiva de inmunidad. Sin embargo, actualmente se sabe que los linfocitos citolíticos naturales
son un elemento esencial del sistema inmunitario y tienen una gran influencia sobre las funciones inmunitarias. Se considera que cumplen muchos papeles importantes para mantener el balance óptimo de la función
inmunitaria.
En resumen, se podría decir que la esperanza es que
los avances en inmunobiología brinden las herramientas necesarias para volver a activar el sistema inmunitario para que desempeñe la labor que realiza de forma
tan satisfactoria. Sin embargo, para ello, parece fundamental la interacción entre los factores moleculares y
los psicológicos, puesto que un desequilibrio entre ambos predispone a la aparición de la enfermedad.
Hasta hace poco, se pensaba que esto se debía a una
influencia del cerebro sobre las funciones periféricas;
sin embargo, las investigaciones de las últimas décadas
han mostrado que la interacción entre el sistema nervioso central y el organismo es mucho más dinámica y
compleja de lo que se pensaba. Hay moléculas que
desde el sistema inmunitario alteran las funciones psicológicas y neurológicas tanto a nivel central como periférico. Y se cree que esa comunicación es bidireccional. Ya lo decía Hipócrates (400 años A.C.): Mens sana
in corpore sano. ■
Bibliografía general
Bennett R. Nuevos descubrimientos fomentan nuestro conocimiento
acerca de la inmunidad [consultado 1-7-2006]. Disponible en:
http://www.transferfactorinstitute.com/International/Spanish/Resea
rch/bennet5.cfm
Klinger JC, Herrera JA, Díaz ML, Jhann AA, Ávila GI, Tobar CI. La
psiconeuroinmunología en el proceso salud enfermedad [consultado
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http://colombiamedica.univalle.edu.co/Vol36No2/cm36n2a9.htm
Kokuina E. De la autoinmunidad a las enfermedades autoinmunes
[consultado 1-7-2006]. Disponible en:
http://www.bvs.sld.cu/revistas/med/vol40_1_01/med06101.htm
Pierce B.A. Genética un enfoque conceptual. En: Temas avanzados de
genética: genética del desarrollo, inmunogenética y genética del cáncer.
2.ª ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana; 2006. p. 619-27.
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