Asociación Progreso Inmunología

Presidente Prof. José Peña

COVID-19 y Sistema Inmune

posted by: Prof. José Peña
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Covid-19 y Sistema Inmune. 

El sistema inmune, al igual que el cerebro, es capaz de aprender e innovar para identificar y luchar frente a microorganismos invasores y hasta memorizar los  encuentros  pasados ya vencidos, lo que facilita su defensa.  

Es pues un sistema  muy complejo pero de  una  eficacia defensiva  extraordinaria. A pesar de ello, a veces puede sobrepasarse  por nuevos  virus, frente a los cuales no ha adquirido experiencia en contactos anteriores. Este es el  caso del SARS-CoV-2, por lo cual el sistema inmune puede fracasar en su identificación y neutralización  a tiempo, como estamos viendo en muchos casos en esta pandemia  que ya ha ha arrojado más de  cincuenta millones de infectados en el mundo. 

Esto puede ocurrir por una sofisticada estrategia invasiva de los agresores, en nuestro caso el coronavirus o cuando encuentra un  sistema defensivo inadecuado con alguna alteración en su función, bien por defecto o por exceso.

¿Cómo están articuladas las defensas?

La acción defensiva del organismo se organiza a través de una serie de escalones en los que interviene en primer lugar  las barreras naturales de defensa  que separan el interior del cuerpo del exterior. Y además por el sistema inmunológico siempre vigilante para neutralizar las  agresiones de virus, bacterias y otros patógenos. 

¿Cómo actúan las barreras naturales?

Tienen como objetivo impedir el paso del agente invasor y están formadas  por la piel y las mucosas que actúan aislando al individuo del exterior de agentes patógenos. Recuerdan las murallas medievales que rodeaban en le pasado las ciudades (como las murallas de Ávila, todavía en pie)

La piel, que rodea a todo el cuerpo, es la barrera más importante debido a que es prácticamente impermeable por su estructura y por la grasa que la lubrica aportada por  las glándulas sebáceas de los folículos pilosos, lo que impide que gérmenes patógenos penetren en el  interior  del cuerpo y  provoquen  infecciones. 

Las mucosas ocupan una enorme extensión en el organismo humano (más  de 500 m2 ) y actúan como puesto fronterizo entre el interior y exterior de la cavidad ocular, oral, vaginal, intestinal, pulmonar, etc. Según su localización, contienen numerosas glándulas, que segregan moco capaz de atrapar gérmenes y  cilios que  los conducen con sus movimientos  hacia  el exterior. También  hay sustancias protectoras con  capacidad antiséptica y microbicida como lisozima e histamina e incluso posee bajo pH e incluso ciertos componentes del sistema inmune, como macrófagos y neutrófilos.

¿Cómo actúa el sistema inmune?

El sistema inmune tiene como objetivo principal identificar y neutralizar al invasor  como potencial agente dañino.  Su actuación se lleva a cabo en dos fases. La primera corresponde a la respuesta inmune innata, cuya acción es inmediata e  inespecífica pues actúa por igual frente   a cualquier patógeno. La segunda  corresponde a la respuesta inmune específica, que se retrasa algunos días  pero en cambio identifica con precisión al agresor, frente al cual instaura un plan concreto de destrucción (Figura  SI-1 ).

¿Cómo actúa la respuesta inmune innata ?

Este tipo de respuesta interviene de manera inmediata, como primera línea de  defensa inmune, frente a una gran variedad de agresiones. No requiere de un aprendizaje previo porque nacemos con la lección aprendida. En ella intervienen diversas moléculas como el complemento y  ciertas citocinas y células inmunes como macrófagos, neutrófilos, células dendríticas y células NK (Figura  SI-2 ).

Esta respuesta actúa de forma inespecífica, esto es frente a todos los gérmenes patógenos por igual. Esto es de especial importancia en la protección del organismo frente a infecciones, ya sean de tipo bacteriano o viral, al realizarse en la misma puerta de entrada al organismo pueden bloquear su avance.

En concreto cuando un virus toma contacto con la mucosa, se une a las células más superficiales  que  tengan en su superficie una proteína a la que se puedan enganchar. En el caso del SARS-CoV-2 la unión se efectúa por una molécula presente en los salientes  (espículas)  de la membrana del coronavirus a las células de las mucosas utilizando las moléculas ACE-2 (enzima convertidora de angiotensina 2) presentes en ciertas células de la mucosa (Figura SI-1) 

 Esta unión  de entrada en las células es imprescindible para que los virus puedan  reproducirse utilizando la maquinaria bioquímica de la célula que infectan. Esto le permite al virus abrir la entrada a la célula que infecta. Podríamos decir que la molécula del virus es la llave  exacta de la ACE-2 que sería la cerradura (Figura S I-1). 

Los virus  tienen que entrar necesariamente en las células humanas para multiplicarse, que es su objetivo para ampliar la especie,  pero las células de la mucosa que infectan detectan la agresión e intentan defenderse ante  lo cual reaccionan de manera inmediata mandando un aviso a las células inmunes de que se está produciendo una agresión. Este mensaje se envía  utilizando el interferón alfa (IFN-α) que avisa y ayuda a activarse a los macrófagos, neutrófilos y células NK (de natural Killer) vecinas para que actúen destruyendo la célula infectada por el virus y así evitar su multiplicación y posterior propagación de la infección. Digamos que esa célula prefiere morir a ser utilizada como fábrica de muchos millones nuevos virus (Figura SI-2). 

Como resultado a esta señal de aviso, los macrófagos, neutrófilos y células NK se activan e intentan destruir, no sólo directamente a los virus que están infectando,   sino también a las células infectadas que están formando nuevos millones de virus. Para  esta batalla los macrófagos producen grandes cantidades del factor de necrosis tumoral (TNF-α ) con la misión de destruir las células infectadas pero también ese factor llega al hipotálamo para avisar del peligro y éste responde aumentando la temperatura del cuerpo que se evidencia por la “fiebre” que siempre aparece desde el principio de  una infección. Todo este proceso puede durar como una semana, periodo durante el cual, predomina  la fiebre y el malestar que denota la inflamación que se está produciendo como consecuencia de la lucha entre el invasor y el sistema inmune. También como aspecto negativo para la salud, el TNF-α producido puede inducir la formación de trombos que a veces son fuente de una complicación añadida como estamos viendo en los casos más graves de la pandemia (Figura  SI- 2).

  ¿Cómo actúa la respuesta inmune específica?

person mayo y coronavirus es de rpurbaPero en previsión de que esta lucha no sea ganada por los microbios patógenos, como puede ser el SARS-CoV-2, el interferón informa también a las células dendríticas, que actúan como mensajeras  llevando la información “de peligro” a los ganglios donde están almacenados  los linfocitos que se activarán  ahora de manera precisa  contra el virus intruso. Es entonces cuando actúa la respuesta específica activándose los linfocitos  T  y los linfocitos B, que  son ahora los responsables de eliminar al invasor, mediante lo que se denomina respuesta  celular cuando participan los linfocitos T y respuesta humoral cuando lo hacen los linfocitos B.   Además intervienen los linfocitos T colaboradores (Th) que sabemos regulan ambos tipos de respuestas  para evitar excesos en la función de las mismas (Figura SI -2). 

Respuesta inmune celular y humoral

La respuesta celular se lleva a cabo por los linfocitos Tc, que tienen como  objetivo destruir a las células infectadas en una “lucha cuerpo a cuerpo”, pues se unen a ellas y les inyectas factores tóxicos que las inhabilitan y destruyen. 

 Este tipo de respuesta que se suele iniciar pasada una semana desde el inicio de la infección es de una gran eficacia destruyendo selectivamente las células infectadas donde están refugiados los virus. 

Mientras que simultáneamente, se pone en marcha también la respuesta humoral con la activación de los linfocitos B, que producirán anticuerpos, que van dirigidos contra las células infectadas y contra los mismos virus, que terminaran destruyendo. Sus niveles aproximados pueden ser observados en la parte inferior del gráfico adjunto (Figura SI -2). 

Es también de interés el hecho de que  resuelto el problema, la gran mayoría de linfocitos T y B intervinientes, mueren por autodestrucción (apoptosis), probablemente para evitar el gasto energético que conlleva su presencia, ahora sin función una vez que se ha vencido al atacante. Sin embargo, la sabiduría del sistema  inmune hace que se mantenga un remanente tanto de las células T como B, durante  largos periodos de tiempo activas, como células que no olvidan lo ocurrido. Son las células  memoria que tienen la función de reconocer concretamente al patógeno ya abatido,  en caso de que intente infectar de nuevo. 

Por ejemplo en el caso de un segundo contagio con el SARS-CoV-2, el sistema inmune responde  inmediatamente al ser reconocido por las células T citotóxicas  de memoria o por los anticuerpos ya previamente formados que actuarían de inmediato en el mismo lugar de entrada, sin tener que esperar a su formación durante una o dos semanas, como ocurriría si fuese la primera vez que infectan. 

De ahí la importancia que se le está dando en los medios de comunicación al hecho de que perduren estos anticuerpos  de memoria y vigilantes después de una infección por el coronavirus (figura SI-3). Pues, se dice  en este caso que la persona ha adquirido inmunidad. En todo caso hay que tener en cuenta también que muchos linfocitos T memoria permanecen como células activas  largo tiempo en previsión de nuevos contagios con el mismo virus o bacteria que provocó su activación.

 

 

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