Células del sistema inmunitario

A fin de que la respuesta inmunitaria sea eficaz y eficiente la organización de sus células y tejidos así como la capacidad de las células linfoides de circular entre la sangre y la linfa y pasar a los tejidos es determinante. 

Como “cualquier estratega en el campo de batalla” el sistema inmunitario debe superar ciertos obstáculos: 1º- El sistema inmunitario debe ser capaz de responder con rapidez a un número pequeño de microorganismos que pueden estar presentes en cualquier parte del cuerpo. 2.º- Al comienzo de cualquier proceso infeccioso hay “pocos reclutas que deben ser entrenados” es decir hay pocos linfocitos vírgenes específicos con capacidad para reconocer y responder frente a un antígeno en particular y 3º- Los linfocitos efectores (soldados entrenados) y/o los anticuerpos generados durante el desarrollo de una respuesta inmunitaria deben localizar a los microagresores que estimularon su desarrollo en lugares distantes (“campo de batalla”) de la zona en donde se indujo la respuesta inmune. Para alcanzar el éxito en la “batalla” (infección) el sistema inmunitario cuenta con un conjunto de células organizadas en tejidos y órganos; las células que lo constituyen se desplazan constantemente a través del organismo “vigilando” y localizando enemigos (microagresores) a fin de eliminarlos o al menos, controlarlos. 

En el siguiente post describiré las células, tejidos y órganos que constituyen el sistema inmunitario y como los linfocitos se desplazan a través del organismo.

Diversas células desempeñan funciones especializadas en la inmunidad innata y adaptativa

Los granulocitos sanguíneos ayudan a combatir infecciones

Se trata de células que poseen en su citoplasma abundantes gránulos citoplasmáticos, estos gránulos contienen sustancias tóxicas que destruyen microorganismos y además sintetizan sustancias que promueven las reacciones inflamatorias. Se forman en la médula ósea y poseen núcleo irregular con dos a cinco lóbulos por lo que también se llaman leucocitos polimorfonucleares. Los granulocitos sanguíneos son los neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos (Figura 1). Los neutrófilos son los leucocitos más abundantes de sangre periférica; en el adulto representa entre 60 y 70% del total de los leucocitos. Pueden migrar a los lugares de infección pocas horas después del inicio del proceso infeccioso, y de hecho son las primeras células en llegar a los focos infecciosos; son células de vida corta pues si no son reclutados a los focos de infección mueren por apoptosis en un lapso de aproximadamente, seis horas. Su principal función es la fagocitosis, un proceso en el cual estas células identifican, ingieren y destruyen microorganismos.

Figura 1. Granulocitos sanguíneos. A. Neutrófilos B. Eosinófilos y C. Basófilo. Frotis sanguíneo coloración Giemsa. 400x (microfotografías cedidas gentilmente por el Lic. Barroyeta J. Laboratorio de Investigaciones Microbiológicas. Facultad de Ciencias de la Salud, Sede Aragua. Universidad de Carabobo)

Los gránulos citoplasmáticos de los eosinófilos, contienen enzimas y sustancias que dañan las paredes celulares de los parásitos pero también pueden lesionar los tejidos del anfitrión por ello son importantes en la defensa contra los grandes parásitos (helmintos) y en están involucrados en las lesiones tisulares que padecen los individuos alérgicos, sobre todo aquellos con asma alérgica o rinitis alérgica. Circulan en sangre periférica donde representan entre 2 y 4% de los leucocitos sanguíneos; normalmente están presentes en pequeños números a nivel de las mucosas digestiva, respiratoria y genitourinaria pero al igual que los neutrófilos son atraídos a los tejidos en grandes cantidades en respuesta a estímulos inflamatorios. Finalmente, los basófilos constituyen menos de 1% del total de los leucocitos sanguíneos. Normalmente, no se encuentran en los tejidos pero pueden ser reclutados a los sitios de inflamación. Aunque su número es bajo en los tejidos, estas células pueden sintetizar muchos de los mediadores que sintetizan los mastocitos (o células cebadas) por lo que se considera que estas células pueden contribuir en las reacciones alérgicas y en las respuestas protectoras frente a parásitos.

Los mastocitos participan en la defensa frente a los parásitos y en las reacciones alérgicas

A pesar de que se forman en la médula ósea, los mastocitos (Figura 2) están ausentes en sangre periférica, pero están presentes de forma constitutiva en los tejidos sanos muy cerca de vasos sanguíneos y terminaciones nerviosas. Poseen abundantes gránulos citoplasmáticos que contienen mediadores inflamatorios y sustancias antimicrobianas. A nivel de sus membranas expresan receptores para anticuerpos de clase IgE y algunas clase de IgG (ver anticuerpos) y suelen estar recubiertos por estos anticuerpos; cuando los anticuerpos que están unidos a su membrana se unen al antígeno se generan señales que inducen su activación y con ello la secreción del contenido de sus gránulos que incluye citocinas e histamina; esta última promueve cambios en los vasos sanguíneos que causan inflamación. Estas células participan de manera importante en la defensa frente a los helmintos y en las enfermedades alérgicas.

Figura 2. Mastocitos o células cebadas. A. Microfotografía de un grupo de células cebadas del tejido conectivo laxo. Coloración Azul de Toloidina 1200x Tomado de: Mota P. 1200x. B. Microfotografía electrónica de un mastocito. Tomado de Ham AW. 1982

Los monocitos o también llamados macrófagos son células que cumplen funciones en la inmunidad innata y en la inmunidad adaptativa

Los monocitos son agranulocitos que se forman en la médula ósea y circulan en sangre periférica donde representan entre 5 y 10% de los leucocitos (Figura 3). Una vez que los monocitos migran a los tejidos, se diferencian y se describen como macrófagos. En los focos inflamatorios, los macrófagos ingieren y matan microbios mediante fagocitosis. Además de llevar a cabo el proceso de la fagocitosis, los macrófagos sintetizan citocinas que reclutan y activan otras células inflamatorias. Una vez que la infección ha sido superada los macrófagos pueden ingerir células muertas como parte del proceso de reparación de los tejidos.

Figura 3. Monocitos sanguíneos. Frotis sanguíneo, coloración Giemsa. 400x (microfotografías cedidas gentilmente por el Lic. Barroyeta J. Laboratorio de Investigaciones Microbiológicas. Facultad de Ciencias de la Salud, Sede Aragua. Universidad de Carabobo)

Algunos monocitos sanguíneos son la fuente de los macrófagos residentes que se encuentran en todos los órganos y tejidos conjuntivos; algunos de ellos reciben nombres especiales para designar localizaciones específicas; por ejemplo, las células microgliales del sistema nervioso central, las células de Kupffer que se localizan en los sinusoides vasculares del hígado, en las vías respiratorias se denominan macrófagos alveolares y a nivel de los huesos los macrófagos se conocen con el nombre de osteoclastos, etc. 

Los macrófagos también actúan como células presentadoras de antígeno (CPA) en la fase efectora de las respuestas inmunitarias adaptativas mediadas por linfocitos T; los macrófagos que han ingerido microorganismos exhiben antígenos microbianos (derivados de los microorganismos ingeridos) que luego son presentados a los linfocitos T efectores y a continuación los linfocitos T efectores mejoran la capacidad de los macrófagos para destruir a los microorganismos. En la inmunidad humoral, los fagocitos mononucleares ingieren más fácilmente microorganismos que se encuentran recubiertos por anticuerpos. 

Una vez activados los macrófagos pueden asumir diferentes formas morfológicas; en algunos casos desarrollan abundante citoplasma y son señalados como células epitelioides o pueden fusionarse y formar células gigantes multinucleadas. Finalmente, los macrófagos participan en el proceso de formación de nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis) y en la síntesis de colágeno (fibrosis). Los macrófagos responden de manera diferente en función a las citocinas producidas por los linfocitos T, algunas citocinas producidas por los linfocitos T mejoran la capacidad microbicida de los macrófagos, otras citocinas producidas por los linfocitos T promueven la re-estructuración y reparación de los tejidos.

Las células dendríticas muestran antígenos a los linfocitos 

Las células dendríticas se originan en la médula ósea y se localizan debajo de los epitelios. Estas células capturan antígenos en los epitelios y migran a órganos linfoides como el ganglio; mientras se dirigen a los ganglios procesan los antígenos capturados para posteriormente mostrar fragmentos derivados de él a los linfocitos T. 

También secretan de citocinas; dependiendo de las citocinas que producen las células dendríticas, pueden inducir la diferenciación de las células T en un subtipo en particular. Por otra parte, desempeñan funciones importantes en la inmunidad innata, ya que algunas de las citocinas producidas por estas células inducen inflamación. Las células dendríticas producen interferones, un tipo de citocinas con potentes actividades antivirales.

A diferencia de las células dendríticas, las células dendríticas foliculares no se originan en la médula ósea y se localizan en los centros germinales de los folículos linfoides secundarios. Estas células atrapan antígenos que se encuentran formando complejo con anticuerpos o con componentes derivados de la activación del sistema de complemento y se lo muestran a los linfocitos B. Las células dendríticas foliculares participan en la selección de linfocitos B productores de anticuerpos de alta afinidad durante la respuesta inmune humoral dependiente de células T, proceso que se describe en otro post.

Atención, es fácil confundir células dendríticas con células dendríticas foliculares; sin embargo y pese a que los nombres de estas dos células son similares, note que tienen origen, localización y funciones diferentes.