Definición: ¿Qué es la Inmunología?
La Inmunología, que comenzó como un esfuerzo para comprender e intervenir en diversos estados de enfermedad, es la ciencia que se centra en el estudio tanto de la estructura como del funcionamiento del sistema inmunológico.
Aparte del estudio básico que se centra en el funcionamiento del sistema inmunitario, los inmunólogos también estudian la forma en que los trastornos del propio sistema inmunitario afectan (atacando a las células sanas) al organismo en la inmunología clínica.
Desde que se acuñó el término inmunología a principios del siglo XX, se han añadido una serie de subdisciplinas a la disciplina que dan enfoque a campos de interés específicos.
Las subdisciplinas incluyen:
- Inmunología molecular
- Inmunología celular
- Inmunología animal
- Inmunogenética
Algunas de las novedades más recientes en la disciplina incluyen:
– Se ha demostrado que una mutación genética asociada a la prevención de la infección por VIH provoca una muerte temprana.
– En ratones, se ha demostrado que el cambio en la dieta afecta a la interacción entre las células T y las bacterias.
– Se ha identificado un linfocito híbrido rebelde en pacientes con diabetes de tipo I – Este nuevo tipo de célula se ha relacionado con la autoinmunidad.
– Se ha demostrado que las bacterias simbióticas (por ejemplo, en el intestino) ayudan a los animales a tolerar determinadas enfermedades.
– Se ha demostrado que la exposición a las bacterias comienza en el vientre materno – Se ha demostrado que esto ayuda al feto a desarrollar su sistema inmunitario desde el principio.
El sistema inmunitario
El sistema inmunitario es un sistema complejo compuesto por una serie de órganos especializados, células y moléculas (proteínas). Juntos, estos actores defienden al organismo contra los ataques de diversos invasores extraños, en particular los microbios, que tienden a causar infecciones.
Varios microbios/gérmenes infectan a hospedadores específicos debido a las condiciones favorables que el hospedador (células/tejidos específicos del hospedador) proporciona para su crecimiento y reproducción. Sin embargo, dado que estos organismos acaban causando daños al huésped, la función del sistema inmunitario es proteger al cuerpo contra ellos.
Aunque el sistema inmunitario desempeña un papel importante en la protección del cuerpo frente a diversos invasores extraños, hay casos en los que ataca a las células sanas del cuerpo dando lugar a enfermedades y alergias, etc.
* El sistema inmunitario actúa en respuesta a un antígeno (por ejemplo, virus o moléculas de un microbio, etc.) que se reconocen como marcadores extraños. Es por esta razón que los trasplantes de tejidos son rechazados en algunos casos.
La estructura del sistema inmunitario está compuesta por los siguientes componentes:
Inmunidad innata y adaptativa
En el cuerpo, varias células, proteínas y tejidos/organos que protegen al cuerpo de los invasores se dividen en dos sistemas principales.
Estos incluyen:
Sistema inmunitario innato
El sistema inmunitario innato es la primera línea de defensa contra los invasores. Se describe como inespecífico y protege al cuerpo a través de los siguientes mecanismos:
Barrera física – Las uniones estrechas entre las células epiteliales (de la piel) dificultan la entrada de patógenos en el cuerpo. En otras partes del cuerpo (nariz, boca, etc.) la célula epitelial contiene características protectoras como los cilios que atrapan el material extraño impidiendo así que entren en el cuerpo.
Barreras químicas – Factores químicos como las condiciones ácidas del tracto digestivo crean un entorno desfavorable en el que algunos microorganismos invasores no pueden sobrevivir.
Respuestas celulares – A diferencia de otras células del sistema inmunitario, las del sistema inmunitario innato son inespecíficas. Como tales, no sólo responden a una serie de microbios y materiales invasores en el cuerpo, sino que también activan células más específicas.
Los ejemplos de células del sistema inmunitario innato incluyen:
– Neutrófilos – Circulan por el cuerpo y destruyen los microbios invasores al ingerirlos (mediante la fagocitosis).
– Macrófagos – Pueden encontrarse en muchos tejidos del cuerpo. Atrapan y destruyen los microbios invasores mediante la fagocitosis. También secretan señales que reclutan a otras células en el lugar afectado.
– Células dendríticas – Se encuentran en varios tejidos y sirven de puente entre los dos sistemas de inmunidad (innata y adaptativa). Sin embargo, también destruyen los microbios invasores a través de la fagocitosis.
– Células asesinas naturales – Liberan sustancias químicas que destruyen el organismo invasor.
Inmunidad adaptativa
También conocido como sistema inmunitario adquirido, el sistema inmunitario adaptativo toma el control cuando las infecciones superan la primera línea de defensa. Esta línea de defensa es más lenta, en comparación con la primera línea de defensa.
A diferencia de la inmunidad innata, la inmunidad adaptativa es específica de antígeno, lo que significa que las células del sistema inmunitario adaptativo responden a moléculas específicas del patógeno.
Las células del sistema inmunitario adaptativo incluyen:
– Células T – Las células T incluyen: Células T auxiliares (activan las células B), células T citotóxicas (destruyen las células infectadas) y células T reguladoras (regulan la respuesta inmunitaria)
– Células B – Segregan grandes cantidades de anticuerpos (IgG, IgA, IgD, IgE, IgM) que se unen a microbios específicos y los neutralizan.
Ramas de la inmunología
Como rama de la biología que estudia el sistema inmunitario, la inmunología también se divide en varias subdisciplinas que incluyen:
Inmunología molecular – es una rama de la inmunología que estudia el sistema inmunitario y los procesos del sistema inmunitario a nivel molecular. Aquí, pues, los inmunólogos moleculares se ocupan de procesos tales como la señalización y la activación de las células inmunitarias, así como de la estructura y el funcionamiento de moléculas tales como los receptores y los mediadores, entre otros.
A través de este campo de estudio, no sólo ha sido posible determinar cómo funciona el sistema inmunitario a nivel molecular, sino también manipular diversos aspectos del sistema con fines de inmunoterapia.
Inmunología celular – A diferencia de la biología molecular, la biología celular se centra en los diferentes tipos de células inmunitarias que pueden encontrarse en diversos tejidos y órganos del cuerpo. Entre ellas se encuentran células como las células T y B.
Aquí, los inmunólogos estudian las diferentes funciones de las células y cómo varían (reproducción, funciones, etc.). Esto no sólo ha permitido determinar cómo funcionan las diferentes células inmunitarias, sino también clasificar las células del sistema inmunitario basándose en cómo se reproducen, sus funciones así como otras características generales.
Inmunogenética – Es la rama de la inmunología que estudia la relación entre la genética (herencia), la enfermedad (o determinadas condiciones genéticas) y el sistema inmunitario. Se trata de una importante rama de la genética que ha permitido conocer mejor la historia de diversas enfermedades/condiciones relacionadas con el sistema inmunitario.
Varias alergias y enfermedades autoinmunes pueden tener aspectos hereditarios. A través de la inmunogenética, pues, es posible prevenir el desarrollo de ciertas enfermedades en la descendencia a partir de los antecedentes familiares.
Inmunoquímica – Al igual que la inmunología molecular, la inmunoquímica es una rama de la inmunología que se ocupa del estudio de diversos mecanismos moleculares del sistema inmunitario. A través de secciones histológicas, los inmunólogos de esta subdisciplina obtienen un conocimiento profundo sobre proteínas como los antígenos y los anticuerpos que se unen a ellos.
Se utilizan diversas técnicas para visualizar estas estructuras y procesos con el fin de comprender el funcionamiento de estos sistemas. Un buen ejemplo de ello es la reacción enzima/sustrato utilizada para estudiar cómo las células inmunitarias interactúan con los organismos invasores y los destruyen.
Inmunología clínica: es el estudio tanto del sistema inmunitario como de las enfermedades/microbios a los que reacciona. Las principales categorías de la inmunología clínica incluyen la autoinmunidad, la inmunodeficiencia, así como la hipersensibilidad.
Algunas de las otras ramas/subdisciplinas de la inmunología incluyen:
– Inmunofísica – una rama de la inmunología que utiliza varios enfoques (biológicos, físicos, etc.) para estudiar y manipular diversos mecanismos inmunológicos.
– Inmunopatología – Rama de la inmunología que estudia cómo responde el sistema inmunitario (células, proteínas, etc.) a diversos organismos del cuerpo.
– Inmunotoxicología – Se ocupa del impacto de las toxinas en el sistema inmunitario. Esta rama de la inmunología no sólo estudia cómo las células inmunitarias responden a las toxinas, sino también cómo estas sustancias químicas afectan a las células y a otros aspectos del sistema inmunitario.
Ensayos/pruebas inmunológicas
Las pruebas inmunológicas se utilizan con el fin de comprobar diversas afecciones y conocer mejor las distintas reacciones y mecanismos implicados. Como tal, se utilizan para diferentes tipos de pruebas de rutina en los hospitales, así como para fines educativos en los laboratorios.
En su mayor parte, estas pruebas aprovechan el sistema inmunológico del cuerpo para detectar moléculas tales como hormonas, pigmentos así como virus entre otros.
Observar el tipo de moléculas que se unen a anticuerpos específicos en el cuerpo puede ayudar a identificar la sustancia extraña y sus características. En el laboratorio, por ejemplo, se utilizan anticuerpos artificiales (que se asemejan a los anticuerpos naturales) para este fin.
Los ejemplos de pruebas inmunológicas incluyen:
Pruebas de aglutinación – Los ejemplos de pruebas de aglutinación incluyen la prueba de aglutinación bacteriana, la prueba de aglutinación de partículas y la prueba de aglutinación de látex, entre otras. A través de estas pruebas, es posible identificar las aglutinaciones como resultado de las reacciones entre un antígeno determinado y los anticuerpos (aglutininas).
Inmunoensayos enzimáticos – Comúnmente conocidos como ensayos inmunoenzimáticos (ELISA), los inmunoensayos enzimáticos son pruebas utilizadas con el fin de identificar determinados anticuerpos o antígenos en una muestra. Esta prueba también se utiliza para cuantificar la molécula de interés en una muestra.
Prueba de Western blot: es una técnica importante en inmunología molecular que se utiliza para identificar ciertas proteínas. Por ejemplo, en el diagnóstico del VIH, la técnica se utiliza para detectar anticuerpos del virus a través de la separación de las proteínas de la sangre.
Fijación del complemento – Es uno de los métodos más utilizados para identificar o comprobar la presencia de un anticuerpo en el suero utilizando un sistema indicador.
Pruebas de alergia – Prueba utilizada para identificar/determinar determinados alérgenos y para diagnosticar la hipersensibilidad a diversas moléculas.
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Arno Helmberg. (2018). Sistema inmunológico e inmunología.
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Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas
Instituto Nacional del Cáncer. (2003). Comprender el sistema inmunitario Cómo funciona.
Richard Warrington y otros, (2011). Una introducción a la inmunología e inmunopatología. ResearchGate.
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