¿Cómo curarnos de los virus? El sistema inmunológico.

A lo largo de nuestra vida nos exponemos a muchos agentes infecciosos, sin embargo la mayoría de las veces estos no consiguen infectarnos y por tanto no nos enfermamos.

Como planteamos en el artículo ¿Que son los virus? estos son un grupo importante de los microorganismos que nos afectan y con los que tiene que lidiar nuestro sistema inmunológico.

No somos conscientes de este contacto con los microorganismos patógenos hasta que nos enfermamos pero incluso cuando nos infectamos existen múltiples obstáculos y un amplio y altamente especializado sistema de vigilancia y control activo en nuestro organismo. Un sistema que discrimina lo propio  de lo ajeno y que distingue entre aliados y enemigos. A este tema dedicaremos gran parte del presente artículo.

¿Qué hace nuestro cuerpo para defenderse de una infección?

En primer lugar ya hemos visto que existen una serie  de barreras físicas y químicas ante la entrada de un patógeno. Barreras físicas como la piel, sustancias químicas presentes en esta,  el moco, el ácido en las mucosas, enzimas como la lisozima, la flora microbiana normal de piel, intestino, vagina  etc.

Estas barreras constituyen nuestro primer mecanismo de defensa, el cual forma parte de nuestro sistema de Respuesta Innata.

Cuando un patógeno logra evadir estas barreras puede ser eliminado en pocas horas.

Inicialmente se producen una serie de sustancias y se activan células con el objetivo de frenar al máximo la diseminación del agente patógeno.

Estas respuestas iniciales suelen ser comunes a todos los tipos de "ataques", aunque existen  diferencias según el  tipo de agente infeccioso.

Existen patogénos como los virus que pueden estar tanto dentro como fuera de la célula y otros que solo causan infección extracelular.

¿Cuáles son las células y moléculas que forman nuestro sistema inmunológico y cómo actúan?

La detección de la entrada  de agentes patógenos tiene lugar a partir del reconocimiento de una serie de moléculas que son comunes y que se conservan en los distintos grupos de microorganismos, son los  denominados patrones moleculares  asociados a patógenos (PAMS).

Estos patrones son reconocidos por un grupo de receptores (PRR: Receptores de reconocimiento de patrones)  distribuidos algunos en las superficies celulares y otros en compartimentos intracelulares; tanto en células del sistema inmunitario como no.

La estimulación de estos receptores desencadena una cascada de señales que produce cambios celulares que afectan células vecinas y otras más distantes, promoviendo procesos de reclutamiento celular, aumento de la adhesión, liberación de una serie de proteínas y mediadores pro-inflamatorios.

Dentro de los mediadores moleculares de esta fase de la respuesta inmunológica tendremos  proteínas de la fase aguda, el sistema del complemento, y las citocinas.

Como resultado de esta activación se iniciará el proceso inflamatorio.

Este es un proceso muy importante que conlleva a un aumento del flujo sanguíneo en la zona de la infección, al incremento de la permeabilidad vascular (lo cual se traduce en un aumento del aporte de oxígeno y  nutrientes a esta zona) y está relacionado con los primeros síntomas de dolor, enrojecimiento, calor y aumento de volumen en esta zona.

También promueve la migración de células fagocíticas hacia la zona, alteración de la membrana de las células infectadas o de los patógenas que serán reconocidos y eliminados por los mediadores celulares de la respuesta.

Por otra parte se desarrollan efectos sistémicos de las citocinas proinflamatorias como el aumento de la temperatura; la fiebre es un mecanismo de defensa porque la mayoría de los patógenos crecen mejor a temperaturas más bajas.
 
Las células que llegan a la zona como resultado de estos procesos y que mediarán esta fase de la respuesta son los macrófagos y neutrófilos (células fagocíticas) y las células Natural Killer.




Veamos con más detalle como actúa cada uno de estos guardianes.

Los macrófagos, fagocitos por excelencia,  derivan de un tipo de glóbulos blancos, cuando se dirigen hacia células y tejidos; cambian su morfología aumentando de tamaño y llenándose de gránulos enzimáticos con el fin de digerir y eliminar de los tejidos sustancias de desecho, células dañadas o muertas y agentes infecciosos.

También estimulan la migración de otras células inmunitarias e inducen la respuesta inmune adaptativa.  


Los neutrófilos por su parte, son los más abundantes de los  glóbulos blancos. Los primeros en llegar y los más abundantes en la zona de la infección. Son un tipo de célula fagocítica. Y al igual que los macrófagos además de digerir liberan mediadores químicos que estimulan a otras células, mediando entre este tipo de inmunidad y la adquirida. 

Las Células NK (asesinas naturales) provienen de otro tipo de glóbulos blancos, los linfocitos y a diferencia de las anteriores son células citotóxicas, su papel fundamental es la destrucción de células que reconocen como infectadas.

Segregan sustancias que producen daños en estas provocando su muerte.  Tienen un papel fundamental sobre todo en infecciones virales y en la eliminación de células tumorales. Al igual que las anteriores puede liberar otros mediadores que actúan a distintos niveles y estimulan otras células de la respuesta inmune.

Entre los mediadores químicos importantes en esta fase en infecciones virales se encuentran los interferones. Que interfieren directamente en su replicación, producen cambios en la superficie de las células infectadas haciéndolas más visibles y de las no infectadas haciéndolas más resistentes a las células NK.

La respuesta innata es una respuesta rápida y efectiva que en muchos casos puede llegar a limitar la propagación de la infección.

Sin embargo es una respuesta fija que no mejora con las sucesivas exposiciones, no genera memoria inmunológica. Las células que intervienen en esta fase tienen los mismos receptores que reconocen los mismos patrones conservados durante toda su vida.

A medida que progresa la infección, si este primer sistema de defensa no logra terminar con ella en un tiempo prudencial, las comunicaciones celulares y moleculares tanto en la zona infectada como en los ganglios linfáticos correspondientes a los cuales se ha estado enviando información sobre el patógeno; dan lugar a mecanismos más específicos de lucha. Es lo que se denomina Respuesta Inmune Adaptativa. 

Veamos a continuación las características y funcionamiento de este tipo de inmunidad tan importante.

Respuesta Inmune Adaptativa: la segunda línea de defensa de nuestro organismo.

Aunque en general es una respuesta que también tiene muchos aspectos en común, existen diferencias que dependen del tejido afectado y del tejido linfoide involucrado entre otros. 

Este tipo de respuesta aparece más tarde en el curso de la infección y al igual que en la inmunidad innata intervienen una serie de moléculas y células.

Los protagonistas moleculares son los anticuerpos, aunque también intervienen citocinas y algunas moléculas del complemento y como efectores celulares los linfocitos T y B además de otros tipos celulares como las células dendríticas.

La diferencia fundamental de esta fase es la especificidad de la respuesta,  el proceso de activación y maduración de los linfocitos hace que cada célula tenga un tipo de receptor con una única especificidad. Esta reconocerá solo un tipo de estructura química en concreto.

Proliferan por tanto poblaciones de linfocitos con una especificidad en concreto y como consecuencia a lo largo de la vida se generará un amplio repertorio de células con capacidad para reconocer a una amplia gama de elementos ajenos, permitiendo una gran diversidad de respuesta.

A pesar de que se hace esta diferenciación  entre los dos tipos de respuestas inmunológicas ambas están coordinadas y la activación de la respuesta adaptativa depende de los procesos que tienen lugar durante la fase de respuesta innata.

Los macrófagos a medida que fagocitan liberan los restos del agente infeccioso. Estas partículas (antígenos) son captadas por células presentadoras de antígeno (células dendríticas) las cuales viajan al tejido linfático correspondiente y presentan estos antígenos a los linfocitos.

Es importante saber que existen dos poblaciones de linfocitos, los linfocitos B  y los linfocitos T , que median diferentes tipos de respuestas inmunitarias adaptativas por parte de nuestro organismo.

Los linfocitos B son los responsables de la respuesta humoral y producen moléculas presentes en la sangre y en las secreciones mucosas, los anticuerpos.

Estas moléculas reconocen los antígenos del agente infeccioso, lo neutralizan y los marcan para que sean eliminados por los fagocitos y el sistema del complemento.

Constituye el principal mecanismo de defensa contra los patógenos extracelulares y sus toxinas debido a que los anticuerpos secretados pueden unirse a ellos inmovilizarlos y contribuir a su destrucción.

Los patógenos intracelulares en cambio son inaccesibles a los anticuerpos circulantes. La defensa contra estas infecciones corresponde a la inmunidad celular, por los linfocitos T, responsables de la destrucción de patógenos presentes en los fagocitos y la eliminación de las células infectadas, evitando así su multiplicación y eliminando el foco de la infección.

En el caso de las infecciones virales, eliminar al virus  y a las células que los hospedan y en las cuales estos se multiplican, es muchas veces la única manera de controlar y resolver la infección. 

Cuanto mayor tiempo se replique el virus mayor será el alcance de esta infección y mayor será la intensidad de la respuesta. En el inicio generalmente el virus se limitará a infectar una zona cercana a la puerta de entrada pero puede no limitarse a esta y viajar hacia los ganglios linfáticos regionales donde puede ser igualmente derrotado o llegar a través de la sangre a infectar órganos y tejidos en los cuales estén presente células diana. A lo largo de este proceso el virus intentará hacerse menos visible y el hospedador tiene que ser capaz de reconocer su presencia, tanto a través de la identificación de las partículas virales libres como a las células infectadas.

En las fases iniciales los  anticuerpos  específicos  antivirales  resultan de vital importancia.  Los  que reconocen  las  proteínas  de  la envoltura  o  de  las  cápsides  virales  que  participan en esa primera etapa de absorción, impiden la unión con el receptor celular y por lo tanto evitan la infección de la célula diana; éstos son llamados anticuerpos neutralizantes.

Además los anticuerpos inmovilizan las partículas virales favoreciendo su fagocitosis por células dendríticas o macrofagos y por tanto su eliminación por linfocitos.

Sin embargo esto no es suficiente para erradicar la infección en la mayoría de los casos.

El mecanismo fundamental cuando la infección viral está instaurada lo constituyen los linfocitos T citotóxicos. Estos son capaces de destruir la célula infectada, estimular enzimas intracelulares que degradan el genoma viral y secretar citocinas entre ellas un tipo de interferón.

Otra de las características más importantes de este tipo de respuesta que la diferencia de la respuesta inmune innata es que se genera memoria inmunológica.

Permite al sistema inmune responder, después de una primera exposición a un antígeno, de manera  más rápida y en mayor magnitud en una segunda y en las sucesivas exposiciones. Además de que puede ser cualitativamente diferente.

¿Cómo termina esta batalla?

A pesar de que en muchas ocasiones los mecanismos inmunitarios pueden eliminar al agente viral en las fases tempranas, estos desarrollan mecanismos de evasión y pueden llegar a alcanzar órganos y tejidos replicándose en ellos sin ser ser reconocidos, causando infecciones persistentes como en el caso del VIH.

Entre los mecanismos de evasión para escapar a nuestras defensas, se encuentra su capacidad de variación antigénica con lo cual dejan de ser reconocidos por los mecanismos inmunitarios, son capaces de infectar células del sistema inmune suprimiendo mecanismos de defensa.

También producen moléculas que inhiben la acción de las citocinas, y pueden inhibir la expresión de antígenos entre otros.

Como resultado de la infección se produce  lesión en los tejidos tanto por mecanismos virales como del hospedero.

La multiplicación por ejemplo interfiere con la síntesis de proteínas de la célula hospedadora infectada llevándola finalmente a la muerte.

Se estimulan una serie de respuestas inflamatorias que causan lesión tisular. Es el precio que paga el hospedador para resolver la infección.

El balance final entre la respuesta del hospedero y la evasión inmunitaria determinará el resultado de la infección viral.

Dicho de esta manera parece que nunca ganamos la batalla, pero no es cierto. La guerra de nuestro sistema inmunologico con millones de patógenos es incansable y podemos decir que gana casi todas esas batallas antes de que lleguemos a padecer síntomas ni siquiera ligeros.

Otras veces la fiebre, el dolor articular o malestar general, las secresiones durante y al final de la batalla son el precio y resultado de ese enfrentamiento.

Existen virus que si no son controlados y aniquilados a tiempo terminan ganando, por eso en ocasiones necesitamos aliados externos como los medicamentos antivirales a los que dedicaremos un artículo más adelante y las vacunas. También a ellas dedicaremos un próximo trabajo.

Hasta aquí esta pequeña introducción a los mecanismos de defensa de nuestro organismo contra las infecciones virales. Más adelante revisaremos también qué pasa con las bacterías y cuáles son sus diferencias.

Como siempre encantada de recibir preguntas, comentarios y aclaraciones que ayuden a enriquecer esta y próximas publicaciones.



Referencias

http://inmunologia.eu/microbios-patogenos-y-enfermedad/respuestas-inmunitarias-frente-virus

https://www.researchgate.net/publication/228757488_Respuesta_inmunitaria_frente_a_virus

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304541216302335

https://epidemiologiamolecular.com/inmunidad-innata-adaptativa/#_Toc222394992

https://www.immunology.org/es/public-information/bitesized-immunology/cells/neutr%C3%B3filos

Inmunología por Peter Parham

Microbiología Médica por Patrick R. Murray, Ken S. Rosenthal, Michael A. Pfaller