Sistema inmunitario adaptativo: definición, funciones y evolución
Descubre qué es el sistema inmunitario adaptativo, sus funciones, evolución y cómo reconoce y recuerda patógenos específicos en vertebrados.
El sistema inmunitario adaptativo está formado por células y procesos especializados que eliminan los agentes patógenos o impiden su ataque. Es una respuesta dirigida que distingue entre diferentes microbios y entre lo propio y lo extraño.
El sistema inmunitario adaptativo es activado por el sistema inmunitario innato, evolutivamente más antiguo. Este sistema más antiguo es inespecífico, mientras que el sistema adaptativo se adapta a objetivos específicos. Las señales del sistema innato (por ejemplo, de células presentadoras de antígeno) son las que inician y moldean la respuesta adaptativa.
Mientras que el sistema inmunitario innato se encuentra en todos los metazoos, el sistema adaptativo sólo se encuentra en los vertebrados. Se cree que surgió en los primeros vertebrados con mandíbula. Su aparición permitió un reconocimiento más fino y la capacidad de recordar encuentros previos con patógenos.
La respuesta inmunitaria adaptativa confiere al sistema inmunitario de los vertebrados la capacidad de reconocer y recordar patógenos específicos. El sistema monta ataques más fuertes cada vez que se encuentra un patógeno concreto. Se trata de una inmunidad adaptativa porque el sistema inmunitario del organismo se prepara para futuros desafíos.
Componentes principales
Las piezas clave del sistema adaptativo son:
- Linfoncitos B: producen anticuerpos (inmunoglobulinas) que se unen a moléculas del patógeno. Tras la activación, algunos B se diferencian en células plasmáticas productoras de anticuerpos y otros en células de memoria.
- Linfoncitos T: incluyen células T CD4+ (coordinan la respuesta inmunitaria mediante citocinas) y células T CD8+ (citotóxicas, destruyen células infectadas). Existen además subgrupos auxiliares (Th1, Th2, Th17, Treg) con funciones especializadas.
- Células presentadoras de antígeno (APC): como las dendríticas y macrófagos, captan antígenos, los procesan y los muestran a los linfocitos T para iniciar la respuesta adaptativa.
Cómo funciona: reconocimiento y amplificación
El proceso básico incluye varios pasos coordinados:
- Presentación del antígeno: las APC llevan fragmentos del patógeno a los ganglios linfáticos y los presentan a los linfocitos T.
- Selección clonal: linfocitos específicos para el antígeno se activan, proliferan y se diferencian en células efectoras y de memoria.
- Producción de anticuerpos y acción celular: anticuerpos neutralizan toxinas, bloquean la entrada de virus y opsonizan bacterias; las células T citotóxicas eliminan células infectadas.
- Maduración de la respuesta: procesos como la hipermutación somática y el cambio de clase (isotipo) en linfocitos B aumentan la afinidad y la funcionalidad de los anticuerpos.
Funciones efectoras
- Neutralización: anticuerpos bloquean la capacidad de un virus o toxina para unirse a células diana.
- Opsonización: los anticuerpos y complementos marcan microbios para facilitar su ingestión por fagocitos.
- Citotoxicidad: células T CD8+ y células NK mediadas por anticuerpos destruyen células infectadas o tumorales.
- Activación del complemento: vía clásica iniciada por anticuerpos, que conduce a la lisis o eliminación del patógeno.
Memoria inmunitaria y vacunas
Una característica distintiva del sistema adaptativo es la formación de células de memoria que persisten tras la infección primaria. Estas células permiten respuestas más rápidas y potentes ante reexposición al mismo antígeno —la base de la eficacia de las vacunas—. La diferencia entre la respuesta primaria y secundaria se refleja en mayor rapidez, mayor cantidad de anticuerpos y, a menudo, mayor afinidad en la respuesta secundaria.
Evolución
El sistema adaptativo tal como lo conocemos —basado en receptores generados por recombinación somática (VDJ) y células B/T— aparece en vertebrados con mandíbula. La maquinaria genética implicada en esta diversidad (por ejemplo, los genes RAG) permitió la generación de una enorme variedad de receptores específicos. Algunos vertebrados sin mandíbula han desarrollado sistemas alternativos de reconocimiento (por ejemplo, receptores de tipo VLR), lo que muestra soluciones evolutivas distintas para un mismo problema: reconocer lo extraño con alta especificidad.
Regulación y tolerancia
Para evitar daños al propio organismo, el sistema adaptativo está fuertemente regulado. Durante el desarrollo de los linfocitos existe selección negativa (p. ej., en el timo) que elimina o inactiva células autorreactivas. Existen además mecanismos periféricos de control (células T reguladoras, señales co-inhibitorias) cuya alteración puede producir autoinmunidad o insuficiencia de respuesta.
Relevancia clínica
Alteraciones del sistema adaptativo provocan enfermedades importantes:
- Inmunodeficiencias (congénitas o adquiridas) aumentan la susceptibilidad a infecciones.
- Autoinmunidad, cuando la tolerancia falla, causa enfermedades inflamatorias crónicas.
- Vacunación aprovecha la memoria adaptativa para prevenir enfermedades infecciosas.
- Inmunoterapia (anticuerpos monoclonales, terapias con células T CAR) utiliza o modula componentes adaptativos para tratar cánceres y otras patologías.
En conjunto, el sistema inmunitario adaptativo proporciona a los vertebrados una defensa flexible y específica frente a una gran variedad de amenazas, complementando al sistema innato y siendo esencial para la salud y la respuesta a vacunas y terapias modernas.
Imagen del microscopio electrónico de barrido (SEM) de un linfocito humano.
Defensa por capas
El sistema inmunitario protege a los organismos de las infecciones con defensas en capas. En términos sencillos, las barreras físicas impiden que patógenos como las bacterias y los virus entren en el organismo.
Si un patógeno traspasa estas barreras, el sistema inmunitario innato proporciona una respuesta inmediata, pero no específica. Los sistemas inmunitarios innatos se encuentran en todas las plantas y animales.
Si los patógenos consiguen evadir la respuesta innata, los vertebrados poseen una tercera capa de protección, el sistema inmunitario adaptativo, que se activa con la respuesta innata. Aquí, el sistema inmunitario adapta su respuesta durante una infección para mejorar su reconocimiento del patógeno.
Una vez eliminado el patógeno, la descendencia de células B y T continúa. Están preparados para una respuesta más rápida la próxima vez. Se trata de una especie de "memoria inmunológica". Estas células permiten al sistema inmunitario adaptativo montar ataques más rápidos y fuertes cada vez que se encuentra este patógeno.
| Componentes del sistema inmunitario | |
| Sistema inmunitario innato | Sistema inmunitario adaptativo |
| La respuesta es inespecífica | Respuesta específica al patógeno y al antígeno |
| La exposición conduce a una respuesta máxima inmediata | Tiempo de espera entre la exposición y la respuesta máxima |
| Componentes celulares y humorales | Componentes celulares (linfocitos T) y humorales (anticuerpos) |
| No hay memoria inmunológica | La exposición conduce a la memoria inmunológica |
| Se encuentra en casi todas las formas de vida | Sólo se encuentra en vertebrados con mandíbula |
Tanto la inmunidad innata como la adaptativa dependen de la capacidad del sistema inmunitario para distinguir entre moléculas propias y no propias. En inmunología, las moléculas propias son los componentes del cuerpo de un organismo que el sistema inmunitario puede distinguir de las sustancias extrañas. Por el contrario, las moléculas no propias son las que se reconocen como moléculas extrañas. Una clase de moléculas no propias se denominan antígenos (abreviatura de generadores de anticuerpos) y se definen como sustancias que se unen a receptores inmunitarios específicos y provocan una respuesta inmunitaria.
Funciones
La inmunidad adaptativa se activa en los vertebrados cuando un patógeno evade el sistema inmunitario innato y genera un nivel umbral de antígeno.
Las principales funciones del sistema inmunitario adaptativo son:
- el reconocimiento de antígenos específicos "no propios" en presencia de "propios", durante el proceso de presentación de antígenos (en el que los macrófagos y las células dendríticas capturan antígenos para que las células T puedan reconocerlos).
- la generación de respuestas adaptadas para eliminar al máximo patógenos específicos o células infectadas por patógenos.
- el desarrollo de la memoria inmunológica, en la que cada patógeno es "recordado" por un anticuerpo característico. Se puede recurrir a estas células de memoria para eliminar rápidamente un patógeno en caso de infecciones posteriores.
| Adquirido naturalmente | Adquirido artificialmente |
| Activo: el antígeno entra en el cuerpo de forma natural | Activo - Los antígenos se introducen en las vacunas. |
| Pasivos: los anticuerpos pasan de la madre al feto a través de la placenta o al bebé a través de la leche materna. | Pasivo - Los anticuerpos preformados en suero inmune se introducen por inyección. |
Preguntas y respuestas
P: ¿De qué está compuesto el sistema inmunitario adaptativo?
R: El sistema inmunitario adaptativo está formado por células y procesos especializados.
P: ¿Cómo se activa el sistema inmunitario adaptativo?
R: El sistema inmunitario adaptativo es activado por el sistema inmunitario innato.
P: ¿Cuál es la diferencia entre el sistema inmunitario innato y el adaptativo?
R: El sistema inmunitario innato es inespecífico, mientras que el sistema inmunitario adaptativo se adapta a objetivos específicos.
P: ¿En qué animales se encuentra el sistema inmunitario innato?
R: El sistema inmunitario innato se encuentra en todos los metazoos.
P: ¿En qué animales se encuentra el sistema inmunitario adaptativo?
R: El sistema inmunitario adaptativo sólo se encuentra en los vertebrados.
P: ¿Cuándo surgió el sistema inmunitario adaptativo?
R: Se cree que el sistema inmunitario adaptativo surgió en los primeros vertebrados con mandíbula.
P: ¿Por qué se denomina "adaptativo" al sistema inmunitario adaptativo?
R: La respuesta inmunitaria adaptativa confiere al sistema inmunitario de los vertebrados la capacidad de reconocer y recordar patógenos específicos, y montar ataques más fuertes cada vez que se encuentra un patógeno concreto. Se denomina inmunidad adaptativa porque el sistema inmunitario del organismo se prepara para futuros desafíos.
Buscar dentro de la enciclopedia