PRINCIPIOS DE NEUROCIENCIA

EL SISTEMA INNUME

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CONTENIDO DE LA UNIDAD
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OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

  • Conocer los mecanismos biológicos de creación de la sangre y su vinculación con el sistema inmune

  • Identificar las células que componen la sangre 

  • Identificar las células que intervienen en el proceso inmunológico

  • Conocer los mecanismos de inmunidad en el cuerpo humano

LA SANGRE

BREVE ANTECEDENTE

Conocer de que está hecha la sangre y cuáles son los beneficios que sus componentes prestan a la vida fue una interrogante que estimuló por siglos la curiosidad de los investigadores. Cada una de las épocas del saber humano dio su propia explicación y aportó paulatinamente una serie de descubrimientos que, al acumularse, han permitido entender los procesos fisiológicos de este líquido, considerado como vital desde los tiempos más remotos. De ser uno más de los cuatro humores básicos que conforman la materia viva, de acuerdo con la medicina antigua, la sangre se transformó, a partir del siglo XVII, en una mezcla de fluidos y partículas diversas, movidas incesantemente por la acción del corazón. Una vez conocido el aspecto iatromecánico de la circulación sanguínea, los investigadores abordaron el problema de la composición de la sangre, empleando las nuevas herramientas científicas de observación, experimentación y medición aparecidas a partir del Barroco, como el microscopio, los aparatos de cuantificación, los colorantes y los reactivos químicos.

 

Durante el siglo XVII se descubrieron los eritrocitos y el carácter metálico de la sangre al detectar en ella partículas de hierro. En el siglo XVIII se agregaron los leucocitos, y casi un siglo después, las plaquetas. Uno de los grandes misterios por resolver, la coagulación de la sangre, empezó a ser descifrado a partir del siglo XVII, con el descubrimiento de la fibrina en la estructura de los coágulos, y de las plaquetas, la trombina y el factor tisular durante el siglo XIX. Al iniciarse el siglo XX se conocía el origen y la morfología de las células de la sangre, así como la variación que sufren durante algunas enfermedades y se habían desarrollado las bases del laboratorio clínico, de la clínica hematológica y de algunos procedimientos terapéuticos como la transfusión de sangre. La separación de los componentes del plasma, las técnicas de identificación celular, el descubrimiento de las leyes de la herencia y el ingenio para construir instrumentos de análisis cada vez más precisos, dieron origen a numerosas especialidades en las ciencias que han estudiado a la sangre, como la Hematología, Inmunología, Bioquímica Clínica, Patología Clínica, Hemostasiología, Medicina Transfusional, Hematogenética, Quimioterapéutica y otras más.

Una vez que se comprendió que los elementos de la sangre son células en generación y concentración constantes, los investigadores se dedicaron a la observación detallada de sus características individuales, para lo que se probaron diversas maneras de obtenerlas y distinguirlas de las demás, con el propósito de clasificarlas. Dicho de otra manera, una vez conquistada la anatomía macroscópica y la microscópica exterior, se abordó el estudio del detalle, penetrando cada vez más en ese mundo micrológico e infinito, como lo habían llamado Malpighi y Galileo dos siglos atrás. La obra de Paul Ehrlich (1854-1915) da inicio al estudio morfológico de las células hemáticas mediante la tinción. Clasificó las anilinas como basófilas y acidófilas. Los radicales ácidos como la fucsina, safranina y el cafe Bismarck se combinaban con los iones hidroxilo en el interior de las células, y los colorantes básicos como la eosina, benzalina y negrosina se combinaban con los iones hidrógeno. Ehrlich encontró que las sales neutras como el ácido pícrico y la rosanilina tenían afinidad por la mayoría de los gránulos de los leucocitos. En 1880 introdujo los términos acidófilo, neutrófilo y basófilo; ulteriormente, el término eosinófilo sustituyó al término acidófilo. De acuerdo con las características del núcleo, dividió a las células hemáticas en linfocitos, mononucleares grandes (linfocitos grandes), mononucleares grandes de núcleo dentado (con muesca), llamados monocitos algún tiempo después, y células con núcleo polimorfo con gránulos neutrofílicos, acidofílicos o basofílicos. En 1891 publicó un método para fijar los extendidos de sangre sobre el vidrio y la manera de teñirlos, que fue decisivo para descubrir todo un mundo de detalles en el interior de las células hemáticas. Ehrlich también describió las células granulares de los tejidos, a las que llamó mastocitos (células rellenas) y desarrolló el concepto del origen dual de las células hemáticas a partir del tejido mieloide y del tejido linfoide. En 1898 publicó un libro sobre anemias, que era un resumen de sus estudios acerca de la morfología normal y patológica de las células sanguíneas, y de la interpretación de la leucopenia y leucocitosis. Las aportaciones de Ehrlich impulsaron el desarrollo de la clínica hematológica apoyada en el diagnóstico morfológico y se pudieron plantear tratamientos dirigidos a las células enfermas. Ilya Metchnikoff (1845-1916), de origen ruso, describió la función fagocítica de los leucocitos y compartió el Premio Nobel con Ehrilch en 1908. En relación con los linfocitos, se deben destacar las descripciones de Walther Flemming (1843-1905), de Praga; y, sobre todo, de Louis Antoine Ranvier (1835-1922), de París, quien en el año de 1875 publicó un tratado de técnicas de histología, donde menciona la estructura de los ganglios y de los vasos linfáticos, así como la morfología y las propiedades de los linfocitos. Con base en los conceptos de fagocitosis de Metchnikoff y de los ganglios linfáticos de Ranvier, Ludwig Aschoff (1866-1942), quien describió los nódulos característicos de la fiebre reumática, concibió un sistema celular distribuido en el cuerpo para remover partículas de la sangre, al que llamó sistema reticuloendotelial.

En poco tiempo los descubrimientos de Ehrlich llamaron la atención y pronto aparecieron variaciones sobre su idea y se desarrollaron las tinciones panópticas para observar las células hemáticas con mayor detalle. Dimitri Leonidowitsch Romanovsky (1861-1921), profesor en San Petersburgo, dio a conocer su método en 1891, seguido por los colorantes de Richard May (1863-1936), de Munich, en 1902 (colorante de May-Grünwald); Gustav Giemsa (1867- 1948), de Hamburgo, en 1905; y, finalmente, el método del patólogo James Homer Wright (1869-1938), de Boston, en 1906.34 Durante más de un siglo, estos dos últimos métodos son los que se han empleado con mayor frecuencia.

 

Los componentes de la sangre son esenciales para las numerosas funciones que desarrolla el sistema cardiovascular, y el análisis de los parámetros hematológicos suele ser un aspecto importante en el diagnóstico de la enfermedad. En este capítulo repasamos brevemente las generalidades de los elementos sanguíneos y sus funciones.                                  

COMPOSICIÓN DE LA SANGRE

El 55% de la sangre que tiene un ser humano adulto medio es plasma, mientras que las células sanguíneas representan el porcentaje restante. El plasma contiene proteínas disueltas, que desempeñan numerosas funciones importantes, junto con diferentes solutos, incluyendo electrolitos, nutrientes orgánicos y productos de desecho.

Las células sanguíneas  constan de eritrocitos (hematíes o glóbulos rojos), leucocitos (glóbulos blancos) y plaquetas (trombocitos). En conjunto, se denominan a menudo «elementos formes» de la sangre, en lugar de células sanguíneas, ya que los eritrocitos maduros carecen de núcleos, al haber sido expulsados de su interior, y las plaquetas son fragmentos de células formadas a partir de la gemación desde megacariocitos  de la médula ósea.  En la figura 2 se representan las funciones generales y se aporta información básica sobre los elementos formes. Los leucocitos constan de varios tipos de células diferentes y se dividen en granulocitos o agranulocitos en función de la presencia o ausencia de gránulos citoplásmicos. Son células del sistema inmunitario que derivan de células pluripotenciales de la médula ósea. Los leucocitos también desempeñan funciones importantes en la inflamación, es decir, en la respuesta a la lesión tisular.         

 

Las funciones de la sangre son básicamente: a) transporte de sustancias; b) transferencia térmica; c) acción amortiguadora; d) transmisión de señales (hormonas) y d) acción de defensa frente a cuerpos extraños y microorganismos.

La sangre está compuesta por células, los eritrocitos, los leucocitos y los trombocitos. Todas las células sanguíneas proceden de una única célula precursora (célula madre precursora pluripotencial hematopoyética). Estas células madre proliferan y se diferencian dependiendo de la presencia de factores de crecimiento y diferenciación (factores estimuladores de colonias – CSF). Este proceso denominado " Hematopoyesis", tiene lugar en la médula ósea roja de los huesos planos y la diáfisis de los huesos largos. En el feto se producen eritrocitos en hígado y bazo. Con la edad, la producción de la médula de huesos largos cesa.                

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El cuerpo humano adulto tiene entre 4,5 y 6 litros de sangre. El 55% es plasma, que es la parte líquida, compuesta por agua, sales minerales y proteínas. El 45% restante se compone de glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. La sangre también transporta gases, hormonas, vitaminas, glucosa, etc.

Las células sanguíneas formadas en la médula ósea empiezan como células madre. La "célula madre" (o célula hematopoyética) es la fase inicial de todas las células de la sangre. A medida que la célula madre madura, se desarrollan varias células distintas, como los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas.

Las células sanguíneas inmaduras también se denominan blastocitos. Algunos blastocitos permanecen en la médula ósea hasta que maduran y otros se desplazan a otras partes del cuerpo para convertirse en células sanguíneas funcionales y maduras.

El Plasma Sanguíneo es la sustancia intercelular del tejido sanguíneo. Es una sustancia líquida intercelular y está formado por agua, en la que están disueltas sales, glucosa, aminoácidos, hormonas, y mezclados los Ácidos Grasos y la Glicerina. Se compone en un 90% de agua y no contiene células sanguíneas. Además, contiene proteínas plasmáticas (60-50 gr. proteína) a las que pertenecen la albúmina y las globulinas.

RECUENTO

Hagamos un recuento de los conceptos antes mencionados.

La sangre consta de una parte líquida, el plasma sanguíneo, en el que se encuentran elementos formes (las células sanguíneas) en suspensión. La sangre es de color rojo debido a la presencia de hemoglobina en los hematíes. Su viscosidad y su densidad están relacionadas con la cantidad de hematíes y su presión osmótica, sobre todo, con su contenido en proteínas. Su pH se encuentra entre 7.35- 7.45. El volúmen de sangre circulante o volemia es la cantidad total de sangre que tiene un individuo y representa aproximadamente el 8% del peso corporal (5.5 L en un hombre de 70 Kg y 250 ml en un recién nacido que pese 3.2 Kg). Del volúmen sanguíneo total, alrededor de 1 litro se encuentra en los pulmones, 3 litros en la circulación venosa sistémica y el litro restante se reparte entre el corazón, las arterias sistémicas, las arteriolas y los capilares. El plasma sanguíneo es un líquido amarillento claro constituído por un 95% de agua y el 5% restante por diversas sustancias en solución y suspensión. Estas sustancias incluyen: iones minerales (sodio, potasio, calcio, cloro .....), pequeñas moléculas orgánicas (aminoácidos, ácidos grasos y glucosa) y proteínas plasmáticas (albúminas, fibrinógeno....). En condiciones normales, las proteínas del plasma constituyen el 7-9% del plasma (6-8 g/100 ml), destacando tres grandes grupos de proteínas: albúminas, globulinas y factores de la coagulación como el fibrinógeno y la protrombina. Las albúminas son las más pequeñas y abundantes y representan el 60% de las proteinas del plasma. Las sintetiza el hígado y actúan como transportadoras de lípidos y hormonas esteroides en la sangre, siendo responsables de la mayor parte de la presión osmótica (presión oncótica) que regula el paso de agua y solutos a través de los capilares. Las globulinas representan el 40% de las proteinas del plasma. Se dividen en: α-globulinas, (alfa-globulinas) β-globulinas (beta globulinas) y γ-globulinas (gamma globulinas). Las α y β globulinas se sintetizan en el hígado y transportan lípidos y vitaminas liposolubles en la sangre. Las γ-globulinas 4 (gammaglobulinas) son anticuerpos producidos por las células plasmáticas y resultan fundamentales en la defensa del organismo frente a las infecciones. El fibrinógeno es un importante factor de la coagulación. Es sintetizado por el hígado y representa el 2-4% de las proteínas del plasma. Normalmente, la composición del plasma se mantiene siempre dentro de unos límites seguros desde un punto de vista biológico, gracias a diversos mecanismos homeostáticos (homeostasia = equilibrio). Distinguimos entre plasma y suero: El plasma es la parte líquida de la sangre sin coagular. El suero es el líquido sobrenadante que queda cuando la sangre total se coagula, por lo que tiene una composición similar a la del plasma, aunque sin fibrinógeno ni otros factores de la coagulación. Existen 3 tipos de células en la sangre:  Glóbulos rojos o eritrocitos o hematíes; Glóbulos blancos o leucocitos: Granulocitos o leucocitos granulares (neutrófilos, eosinófilos y basófilos). Agranulocitos o leucocitos agranulares (linfocitos y monocitos) Plaquetas o trombocitos.

HEMATOPOYESIS

 

La hematopoyesis es el proceso de formación, maduración y paso a la circulación sistémica de las células de la sangre. Los 3 tipos de células sanguíneas no se originan en la sangre sino que solamente la emplean para realizar sus funciones o para desplazarse de un lado a otro. En realidad, proceden de un precursor común o célula madre que se origina en el tejido hematopoyético de la médula ósea y que es pluripotencial porque puede diferenciarse en cualquier tipo de célula sanguínea. En la vida embrionaria la hematopoyesis tiene lugar en el hígado, bazo y ganglios linfáticos. En la última parte del embarazo y después del nacimiento tiene lugar en la médula ósea de todos los huesos. A partir de los 20 años, la médula ósea de los huesos de las extremidades es invadida por células adiposas (médula amarilla) y la médula ósea activa persiste en algunos huesos como son las vértebras, el esternón, las costillas, los huesos planos de la pelvis y los extremos del húmero y el fémur. A medida que pasan los años la médula ósea de estas zonas se va haciendo también menos productiva. Las células madres hematopoyéticas pluripotenciales (CMHP) pueden sufrir dos procesos:

  • Autoproliferación, por el que se multiplican y convierten en células iguales que las originales, por la acción de proteínas inductoras del crecimiento.  

  • Diferenciación en células madres comprometidas para el desarrollo de una línea celular concreta. De las células madre comprometidas, proceden las células progenitoras que no son capaces de autoproliferar y dan lugar a células más específicas. Algunas células progenitoras son conocidas como unidades formadoras de colonias (UFC). Las células de la siguiente generación ya son las células precursoras o blastos.

(1) Las células madres comprometidas mieloides dan lugar a: las unidades de células progenitoras formadoras de colonias eritrocíticas (UFC-E), de donde derivan los eritrocitos; las unidades de células progenitoras formadoras de colonias granulocitos-monocitos (UFC-GM) de donde derivan los granulocitos neutrófilos y los monocitos; las unidades de células progenitoras formadoras de colonias de megacariocitos (UFC-MEG) de donde derivan las plaquetas y, directamente, a las células precursoras llamadas mieloblastos eosinofílicos, de donde derivan los eosinófilos, y  mieloblastos basofílicos, de donde derivan los basófilos.  
 
(2) Las células madres comprometidas linfoides dan lugar directamente a las células precursoras o linfoblastos: los linfoblastos B y los linfoblastos T. 
 
Después, por una serie de divisiones celulares se consigue la diferenciación y maduración completa de las células sanguíneas.

 

ERITROCITOS O HEMATÍES O GLÓBULOS ROJOS 
 
Los glóbulos rojos o eritrocitos o hematíes son el tipo de célula más numerosa de la sangre ya que constituyen el 99% de los elementos formes de la sangre. En realidad no son verdaderas células porque no tienen núcleo ni otras organelas y su tiempo de vida es limitado (unos 120 días). Tienen forma de discos bicóncavos, con un diámetro medio de 8 micras, son muy finos y flexibles y pueden deformarse para circular a través de los capilares más estrechos. En el hombre normal su número es de unos 5,200.000/m3 (5x1012/litro ó 5 billones de hematíes por litro de sangre) y en la mujer 4,700.000/mm3 (4,7x1012/litro) de sangre.  
 
Su principal función es la de transportar la hemoglobina y, en consecuencia, llevar oxígeno (O2) desde los pulmones a los tejidos y dióxido de carbono (CO2) desde los tejidos a los pulmones. La hemoglobina (Hb) es la responsable del color rojo de la sangre y es la principal proteina de los eritrocitos (hay unos 15 g/dl de sangre). Cada molécula de Hb está formada por 4 subunidades y cada subunidad consiste en un grupo hemo (que contiene 1 átomo de hierro) unido a una globina. La fracción con hierro de la Hb se une de forma reversible al O2 para formar oxihemoglobina. 
 
El hematocrito representa la proporción del volúmen sanguíneo total que ocupan los hematíes. En condiciones normales es del 38% (5) en la mujer y del 42% (7) en el hombre. 
 
El volúmen corpuscular medio (VCM) es el volúmen medio de cada eritrocito. Es el resultado de dividir el hematocrito por el número de hematíes. Su valor normal esta entre 82-92 fl (fentolitros). Si es mayor se dice que hay una macrocitosis y si es menor, una microcitosis. 
 
La hemoglobina corpuscular media (HCM) es el contenido medio de Hb en cada eritrocito. Es el resultado de dividir la cantidad de hemoglobina total por el número de hematíes. Su valor normal es de unos 28 pg (picogramos). 
 
La concentración corpuscular media de hemoglobina (CCMH) proporciona un índice del contenido medio de Hb en la masa de eritrocitos circulantes. Es el resultado de dividir la cantidad de hemoglobina total por el hematocrito. Su valor es de unos 33 g/dl. 
 
La velocidad de sedimentación globular (VSG) es la velocidad con que los hematíes sedimentan en un tubo de sangre descoagulada. En condiciones normales es de 2-10 mm en la primera hora. Aumenta en casos de infecciones o inflamaciones. En el embarazo puede estar alta de forma fisiológica. 

 

 

 

ERITROCITOS. DESTRUCCIÓN  O HEMOCATERESIS 
 
Una vez que pasan a la circulación, los eritrocitos tienen una vida media de unos 120 días antes de ser destruídos. Las células envejecen, su membrana se vuelve frágil y algunos se rompen al pasar por los lugares estrechos y tortuosos de la circulación como sucede en el bazo, con lo que la hemoglobina (Hb) liberada de los eritrocitos lisados pasa a la circulación en donde se une a una proteína transportadora que se llama haptoglobina. La Hb unida a la haptoglobina y  muchos eritrocitos viejos son  fagocitados por los macrófagos en el bazo, el hígado o los ganglios linfáticos.  
 
En los macrófagos, la Hb se separa en la parte proteica (globina) y el grupo hem. La globina es catabolizada a aminoácidos y el grupo hem es escindido en hierro libre (Fe+++) y un pigmento llamado biliverdina. La biliverdina posteriormente es transformada en bilirrubina, que pasa a la sangre y es transportada por la albúmina (bilirrubina no conjugada) hacia el hígado en donde es conjugada por los hepatocitos y después transportada por la bilis al intestino delgado (bilirrubina conjugada). 
 
En las siguientes horas o días los macrófagos liberan el hierro del grupo hem a la sangre para que pueda ser utilizado de nuevo. El hierro se combina con la apotransferrina y sigue el ciclo ya explicado en el apartado del metabolismo del hierro. 
 
 
LEUCOCITOS O GLÓBULOS BLANCOS 
 
Los leucocitos son células sanguíneas verdaderas, puesto que tienen núcleo, al contrario de lo que sucede con los hematíes o las plaquetas. Son las unidades móviles del sistema de protección (o sistema inmune) del cuerpo humano,  tienen mayor tamaño que los hematíes y están presentes en la circulación en un número mucho menor (unos 7000/mm3, ó 7 mil millones por litro de sangre). Una gran parte de ellos madura en la médula ósea (granulocitos, monocitos y linfocitos B) y el resto en el timo (linfocitos T). Hay 2 grandes tipos de leucocitos según contengan o no gránulos en el citoplasma: 

 

  • granulocitos o polimorfonucleares que tienen núcleos multilobulados y gránulos en el citoplasma. Según la naturaleza de los gránulos que poseen en el citoplasma son neutrófilos (violetas), eosinófilos (rojos) y basófilos (azules intensos).

  • agranulocitos o mononucleares, que no tienen gránulos en el citoplasma. Son los monocitos, con núcleos en forma de riñón y los linfocitos, con núcleos grandes y poco citoplasma. 

A pesar de que todos los leucocitos participan en la defensa de los tejidos frente a los agentes causantes de enfermedades, cada clase de célula tiene un papel diferente. Los neutrófilos y los monocitos defienden al organismo al fagocitar microorganismos extraños. Los eosinófilos y los basófilos aumentan en caso de reacciones alérgicas. Los linfocitos defienden al organismo por medio de la llamada inmunidad específica. 
 
El ser humano adulto tiene unos 7000 glóbulos blancos/mm3 de sangre. Si tiene un número mayor a 10000/mm3 se dice que hay una leucocitosis y si su número es inferior a 4000/mm3 se dice que tiene una leucopenia. La proporción de los diversos tipos de leucocitos (fórmula leucocitaria) en estos 7000 glóbulos blancos/mm3 es: 

  • Neutrófilos   62  %

  • Eosinófilos   2.3 %    

  • Basófilos      0.4 %

  • Monocitos    5.3 %

  • Linfocitos     30  % 

LINFOCITOS 
 
Los linfocitos son las células sanguíneas encargadas de la inmunidad adquirida o específica.  
 
Representan alrededor del 30% de la población total de leucocitos en la circulación, están dotados de las capacidades de diapedesis  (atravesar la pared capilar por un movimiento ameboidal y pasar a los tejidos) y de quimiotaxis (los linfocitos son atraídos hacia los lugares de inflamación en los tejidos) pero no tienen capacidad fagocitaria y circulan de modo contínuo desde los órganos linfáticos hacia el torrente circulatorio a través de la linfa. Pasan a los tejidos, luego de nuevo a la linfa y otra vez a la sangre y asi contínuamente. Hay dos tipos de linfocitos: linfocitos T y linfocitos B. Morfológicamente no es posible diferenciarlos entre sí y hay que realizar estudios inmunológicos con marcadores de membrana. El 80% de los linfocitos circulantes son linfocitos T.  
 
Las células madres comprometidas linfoides en la médula ósea, dan lugar a las células precursoras o linfoblastos, los linfoblastos B y los linfoblastos T.  Los linfocitos procedentes de estas células son inmaduros y necesitan madurar y hacerse inmunocompetentes para poder actuar.  
 
Los linfocitos B maduran y se hacen inmunocompetentes en la médula ósea. Los linfocitos T maduran y se hacen inmunocompetentes en el timo.  Los linfocitos B tienen una vida muy breve (unas pocas horas), mientras que los linfocitos T pueden vivir 200 días o más. Cuando los linfocitos T y B se vuelven inmunocompetentes, desarrollan un tipo de receptores específicos en su membrana, que les permite reconocer y unirse a un antígeno extraño específico, de modo que el linfocito reacciona a un antígeno determinado y solo a ése, porque todos los receptores de antígenos de su membrana son del mismo tipo. Son nuestros genes los que determinan a cuáles agentes extraños reaccionarán nuestros linfocitos. 
 
Una vez que los linfocitos B y T son inmunocompetentes, se dispersan y circulan por los ganglios linfáticos, el bazo y otros tejidos linfoides en donde ocurre el encuentro con los antígenos extraños. De aquí que podamos decir que la inmunidad adquirida se debe al tejido linfoide. Las personas cuyo tejido linfoide se ha destruído por radiaciones o productos químicos no pueden sobrevivir, porque el tejido linfoide es esencial para la supervivencia del ser humano. El tejido linfoide está distribuído en el cuerpo de modo muy ventajoso para interceptar los agentes invasores. Así, el tejido linfoide de la faringe oral y nasal intercepta los antígenos que entran por las vías respiratorias altas, el del tubo digestivo se ocupa de los antígenos que lo invaden a través del intestino y el de los ganglios linfáticos se ocupa de los antígenos extraños que invaden los tejidos periféricos.   
 
LINFOCITOS B Y T. TIPOS 
 
Los linfocitos B tienen como receptores de superficie ciertos tipos de anticuerpos (que son inmunoglobulinas) y,  al ser activados por un antígeno específico para esos receptores, se transforman en células plasmáticas que son las encargadas de producir y secretar anticuerpos o inmunoglobulinas específicos contra el agente invasor, que circularán por la sangre y la linfa. 
 
Por otro lado, se han identificado subtipos de linfocitos T según sus marcadores de superficie específicos, conocidos como marcadores CD. Todas los linfocitos T poseen en común el marcador CD3. Los linfocitos T colaboradores o auxiliares poseen, además del CD3, el grupo de marcadores CD4 y se les llama, por ello, linfocitos CD4. Los linfocitos T citotóxicos poseen, además del CD3, el grupo de marcadores CD8 y se les llama, por ello, linfocitos CD8. Los pacientes con SIDA tienen unos niveles bajos de linfocitos CD4 en sangre circulante.  
 
Cada linfocito T o B es capaz de reaccionar contra un antígeno específico dando lugar o a una célula T activada específica o a una célula plasmática y a un anticuerpo específico, respectivamente. Cuando un antígeno activa a un linfocito T o B, éste se reproducirá en una gran cantidad de descendientes idénticos. Si son linfocitos T, sus descendientes serán células T sensibilizadas a ese antígeno, que pasan por la linfa hasta la sangre, circulan por todo el organismo y de nuevo a la linfa. Y así una y otra vez, a veces durante meses o años. Si son linfocitos B, sus descendientes son células plasmáticas que secretarán un anticuerpo específico.  
 
Todos los linfocitos que tienen la capacidad para dar lugar a la misma célula T sensibilizada o a la misma célula plasmática capaz de secretar el mismo anticuerpo, forman una clona o colonia de linfocitos sensibilizados frente a un antígeno extraño determinado.         
 
En el tejido linfoide se encuentran, además de linfocitos, millones de macrófagos. De modo que la mayoría de microorganismos experimentan primero fagocitosis y digestión. Después, los productos antigénicos quedan liberados en el citoplasma de los macrófagos que entonces trasladan estos antígenos a su membrana para que los linfocitos los puedan detectar. La mayor parte de los antígenos activan a la vez a los linfocitos T y a los B.  

ERITROPOYESIS  

 

La eritropoyesis es el proceso de formación y maduración de los eritrocitos y dura, aproximadamente, una semana. A partir de las las unidades de células progenitoras formadoras de colonias eritrocíticas (UFC-E) se forma la primera célula precursora de la serie roja: el proeritroblasto. Los proeritroblastos se dividen y forman distintos tipos de eritroblastos que van madurando y sintetizando hemoglobina (Hb). Una vez se ha llenado el citoplasma de estas células con hemoglobina, el núcleo se condensa y es expulsado de la célula, dando lugar al reticulocito (forma joven de hematie), que pasa al interior de los capilares sanguíneos para circular por la sangre. En el plazo de 1 a 2 días, cada reticulocito se transforma en un hematíe. A causa de su vida breve, la concentración de los reticulocitos, en condiciones normales, es un poco menor del 1% de todos los hematíes circulantes.   (Figura 3).

 

Durante la transición de reticulocito a hematíe se pierden las mitocondrias y los ribosomas con lo que desaparece la capacidad de realizar el metabolismo oxidativo y de sintetizar Hb, de modo que los hematíes maduros cubren sus necesidades metabólicas a partir de la glucosa y la vía glucolítica, produciendo grandes cantidades de 2,3 difosfoglicerato.  Hay dos factores reguladores de la producción de hematíes, que son la eritropoyetina y la oxigenación tisular para mantener regulada, dentro de límites muy estrechos, la masa total de eritrocitos en el sistema circulatorio. Siempre hay un número adecuado de eritrocitos disponibles para proporcionar el suficiente oxígeno (O2) a los tejidos, sin que sea excesivo para dificultar la circulación de la sangre.  La eritropoyetina es el principal factor estimulador de la producción de hematíes. Es una hormona circulante que se produce en los riñones en su mayor parte (80-90%)  y, el resto, en el hígado, lo que explica que, cuando enferman los 2 riñones se produzca una anemia muy importante ya que la eritropoyetina formada en el hígado solo es suficiente para producir la 1/3 parte de los hematíes necesarios. El efecto de esta hormona consiste en estimular la diferenciación de las células de las UFC-E a proeritroblastos y el resto de células hasta llegar al eritrocito y acelerar  la maduración de las mismas. Cuando la médula ósea produce glóbulos rojos con gran rapidez, muchas de las células pasan a la sangre en su fase inmadura así que el porcentaje de reticulocitos puede ser un 30-50% de los hematíes circulantes.  La oxigenación tisular es el otro gran factor regulador de la producción de hematíes. Cualquier situación que provoque una disminución en el O2 transportado a los tejidos aumenta la formación de eritrocitos, a través de la estimulación de la producción de eritropoyetina. Sucede, por ejemplo, en el caso de una anemia aguda producida por una hemorragia (gran disminución del número de eritrocitos) o en la exposición crónica a grandes alturas (en que hay una disminución de la concentración de oxígeno en el aire atmosférica).   Hay, además, dos vitaminas necesarias para la maduración de los hematíes desde la fase de proeritroblastos. Son la vitamina B12 o cianocobalamina y el ácido fólico, que son necesarias para la formación del DNA. Si faltan se produce una anemia de hematíes grandes o megaloblastos que tienen una membrana débil y frágil con lo que se rompen con facilidad, siendo su período de vida menos de la mitad de lo normal. Por tanto, el déficit de vitamina B12 o de ácido fólico causa una anemia por un fallo en la maduración de los eritrocitos.   

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INMUNIDAD

 

El cuerpo humano tiene la capacidad de resistir a casi todos los tipos de microorganismos o toxinas que tienden a dañar sus tejidos y órganos. Reconoce los materiales extraños que penetran en su interior e intenta eliminarlos antes de que provoquen daño. Esta capacidad de defensa se llama inmunidad. Para defenderse frente a las infecciones, los animales disponen de dos estrategias básicas: utilizan barreras pasivas para impedir que los agentes patógenos penetren en su organismo, y atacan activamente a los patógenos que han conseguido entrar y alojarse en sus tejidos. Para eliminar a un microorganismo invasor, el huésped debe ser capaz de distinguirlo de sus propias células, con el fin de no perjudicar a sus propios tejidos, después debe neutralizarlo o destruírlo y, por último, debe eliminar los restos de modo que no le perjudiquen. 
 
Las barreras pasivas son la piel y las mucosas. La primera barrera que encuentran los microorganismos es la piel. La epidermis estratificada y queratinizada forma una barrera física eficaz frente a la entrada de microorganismos. Además, las secreciones de las glándulas sudoríparas y sebáceas inhiben el crecimiento de bacterias en la superficie cutánea. Cuando la piel se rompe por una abrasión o una quemadura, la infección puede convertirse en un problema importante.   
 
Las mucosas o membranas que tapizan una cavidad corporal que se abre directamente al exterior y, por tanto, recubren interiormente los sistemas digestivo, respiratorio, urinario y reproductor, son menos resistentes que la piel pero constituyen también una barrera eficaz frente a la invasión de microorganismos. La mucosa del tubo digestivo superior está protegida por lisozima (enzima bactericida) y por anticuerpos del tipo inmunoglobulinas A  (IgA) secretados por las glándulas salivares, las secreciones ácidas de la mucosa del estómago destruyen numerosas bacterias, la mucosa del intestino posee glándulas que secretan una capa de moco que, además de lubrificar el paso de los alimentos, protege el epitelio frente a las infecciones. Además, la luz intestinal contiene una población de bacterias que no resulta patógena para el hombre y confiere al organismo una línea adicional de defensa, ya que la flora bacteriana normal compite con los patógenos por los nutrientes y, al mismo tiempo, secreta factores inhibidores para destruir a los invasores. A nivel respiratorio, la barrera se debe a la presencia de pelos en la nariz y cilios en la mucosa respiratoria así como de macrófagos alveolares y a la existencia de una gruesa capa de moco que atrapa numerosas bacterias y virus, impidiendo que se adhieran a las células subyacentes y luego es eliminado por espectoración. A nivel de la vagina es protectora su secreción natural, a nivel del tracto urinario se produce regularmente un líquido estéril con capacidad limpiadora y a nivel de los ojos, su superficie externa está bañada por un líquido procedente de las glándulas lagrimales que elimina los materiales extraños y contiene lisozima. Otras secreciones naturales como el semen y la leche también contienen anticuerpos y sustancias bactericidas. 
 
Si los agentes patógenos han conseguido entrar en el organismo a pesar de las barreras pasivas, el ataque activo a los mismos es realizado por los procesos inmunitarios del organismo, que son llevados a cabo por el sistema inmune que es una red compleja de órganos, células y proteínas circulantes.  

Los principales órganos del sistema inmune son la médula ósea, el timo, el bazo, los ganglios linfáticos y los tejidos linfoides asociados con las mucosas que revisten el tubo digestivo y las vías respiratorias (tejido linfoide asociado a mucosas o MALT). A todos estos órganos se les conoce colectivamente como órganos linfoides. Podemos definir, pues, al tejido linfoide como un tejido disperso por el organismo en forma de órganos, acúmulos o infiltrados y que está especializado en la producción, la maduración y el almacenamiento de las células que actúan en la inmunidad.

Las células del sistema inmune incluyen los leucocitos, los mastocitos y los macrófagos.

Las proteinas del sistema inmune son los anticuerpos, las citoquinas, el grupo de proteinas que constituyen el sistema del complemento, los interferones  y las proteinas de fase aguda. 

 

Ahora bien, antes de que el organismo pueda atacar a los invasores, necesita conocer la diferencia entre sus propias células y las de los invasores. Se sabe que las células de los mamíferos poseen marcadores de superficie y su sistema inmune puede reconocer estos marcadores y, por tanto, distinguir las células propias de las de los invasores. Las proteinas que identifican a las células propias del organismo constituyen el complejo  principal de histocompatibilidad  (Major Histocompatibility Complex = MHC, siglas en inglés) (llamado también, aunque no es correcto, sistema HLA). Hay 3 grupos de proteinas del MHC. Las proteinas del grupo MHC-I son proteinas de membrana integrales, que se encuentran en todas las células con núcleo del organismo y en las plaquetas (pero no en los hematies). Las proteinas del grupo MHC-II se encuentran en los linfocitos B, los macrófagos y los monocitos, y las proteinas del grupo MHC-III incluyen el sistema del complemento que interviene en la defensa del organismo.  
 
Por su parte, cada microorganismo o toxina invasores contiene unas moléculas o parte de moléculas, que son las que generan la respuesta inmune porque son reconocidas como extrañas al organismo y son los llamados antígenos. Casi siempre son moléculas situadas en la membrana de los invasores o de células infectadas o de células neoplásicas o de células de un transplante no compatible.  

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INMUNIDAD. TIPOS 
 
Hay dos tipos de inmunidad: 
 
(1) Inmunidad innata o inespecifica: debida al sistema inmune natural que se ocupa de procesos generales de defensa que no son específicos para un determinado invasor.

 

(2) Inmunidad adquirida o especifica: debida al sistema inmune adaptativo que forma anticuerpos y linfocitos activados que atacan y destruyen los organismos o toxinas dañinos, de un modo específico. Teniendo en cuenta el diferente modo de actuar de los linfocitos T y B en el proceso inmunitario específico, podemos decir que hay dos tipos de inmunidad adquirida o específica: 

  • Inmunidad humoral o inmunidad debida a los anticuerpos circulantes. Se llama así, porque son estas proteínas las que llevan a cabo el proceso inmune específico.  

  • Inmunidad celular o inmunidad debida a los linfocitos T. Se llama así, porque son estas células las que llevan a cabo el proceso inmune específico. 

INMUNIDAD ADQUIRIDA O ESPECÍFICA = SISTEMA INMUNE ADAPTATIVO 
 
La inmunidad adquirida o específica es una inmunidad que se va desarrollando a lo largo de la vida. La inmunidad adquirida, al contrario de la innata, no se desarrolla hasta después de la primera invasión de un microorganismo o una toxina.  
 
Nuestro organismo tiene un sistema inmune especial específico para combatir los diferentes agentes infecciosos y tóxicos. Sabemos que, aunque la primera exposición a un microorganismo, causante de una determinada enfermedad, da lugar a esa enfermedad (la varicela, por ejemplo), una exposición posterior no da lugar a esa enfermedad (o la produce pero con unos síntomas mínimos). Esta resistencia es específica para una determinada infección, lo que significa que una infección por el virus de la varicela no protege frente a una infección por el virus del sarampión, por ejemplo. Es decir, que el sistema inmune adaptativo tiene dos características importantes: (1) la resistencia a una infección se adquiere por la exposición a un determinado microorganismo invasor y persiste muchos años, incluso toda la vida; (2) la resistencia es específica para cada microorganismo. Se dice, pues, que la resistencia a una infección es específica y tiene memoria. Estas 2 características diferencian al sistema inmune adaptativo del sistema inmune natural. 
 
Las células del sistema inmune adaptativo son los linfocitos. 

Las proteinas del sistema inmune adaptativo son los anticuerpos y las citoquinas. 
 
Los linfocitos son las células inmunes específicas. Hay 2 tipos de linfocitos, los linfocitos B y los linfocitos T, que se forman en la médula ósea como células inmaduras. Después tienen que madurar para hacerse inmunocompetentes. Los linfocitos B maduran y se vuelven inmunocompetentes en la médula ósea. Los linfocitos T maduran y se vuelven inmunocompetentes en el timo.  
 
Los linfocitos son estimulados por antígenos extraños que se unen a sus receptores de superficie. Cada uno de los linfocitos que tenemos responde solamente a un antígeno.  
 
Cuando resultan estimulados, proliferan por mitosis hasta formar una población de linfocitos iguales, con la misma especificidad (una clona o colonia de linfocitos activados). Algunos linfocitos de la clona son los que realizan la función inmunológica específica y otros linfocitos de la clona permanecen como linfocitos de memoria, que serán capaces de responder con mucha más rapidez e intensidad a una situación similar en el futuro. 
 
Los linfocitos circulan constantemente por los diferentes tejidos del organismo para buscar invasores. Se adhieren a la pared de los capilares y luego se deslizan entre las células endoteliales para alcanzar las células del tejido. De los tejidos pasan a los ganglios linfáticos, en donde entran por los vasos linfáticos aferentes, atraviesan los ganglios linfáticos, salen por los vasos linfáticos eferentes y regresan a la sangre por el conducto torácico. En los ganglios linfáticos y tejido linfoide, existen clonas de linfocitos B y T esperando a los antígenos que atraviesan esos tejidos. 
 
 
LINFOCITOS B.  MODO DE ACCIÓN  
 
Cuando se pone en contacto con un antígeno, el linfocito B específico para ese antígeno, que tiene receptores en su membrana que reconocen ese antígeno y que se encuentra en el tejido linfoide, se multiplica de inmediato y forma una clona de linfocitos B específicos para  ese antígeno. Una parte de estos linfocitos B específicos, se transformará en las células plasmáticas, que elaborarán los anticuerpos específicos para ese antígeno a toda velocidad.  
 
Estos anticuerpos son recogidos en la linfa y transportados a la sangre circulante. Este proceso de fabricación de anticuerpos dura varios días hasta la muerte de las células plasmáticas. Las células plasmáticas secretan grandes cantidades de anticuerpos, unas 2000 moléculas de anticuerpo por segundo, por cada segundo de los pocos dias que vive la célula plasmática. 
 
Otra parte de estos linfocitos B específicos no se transforman en células plasmáticas sino que forman un gran número de nuevos linfocitos B, similares al linfocito B original específico, que también circularán por todo el cuerpo y se depositarán en el tejido linfoide pero conservando la memoria del antígeno que los activó, son los linfocitos B de memoria. Estos linfocitos B de memoria están inmunológicamente inactivos hasta que vuelvan a ser activados nuevamente por el mismo antígeno específico. Es decir, que los linfocitos B de memoria permanecen en reserva en el tejido linfoide, hasta que son contactados por el mismo antígeno que provocó su formación. Entonces, de un modo muy rápido, los linfocitos B de memoria se convierten en células plasmáticas que enseguida comienzan a secretar anticuerpos, con lo que su respuesta será más rápida y potente que la primera vez.  
 
 
ANTICUERPOS. TIPOS Y MODO DE ACCIÓN 
 
Todos los anticuerpos son proteínas de la clase globulinas que reciben el nombre de inmunoglobulinas (Ig) y son producidos por las células plasmáticas. Cada molécula de anticuerpo está formada por cadenas de aminoácidos, dos cadenas largas o pesadas, idénticas entre sí, y dos cadenas  cortas o ligeras, también idénticas entre sí. Las cadenas pesadas y ligeras están unidas de tal modo que la molécula de anticuerpo tiene forma de Y. Las zonas de la molécula de anticuerpo que se unen al antígeno están formadas por parte de una cadena pesada y parte de una cadena ligera, situadas en  los extremos de cada una de las patas de la  
 
Y, de modo que cada molécula de anticuerpo posee dos sitios idénticos para unirse al antígeno, que constituyen la parte variable de la molécula (porque es diferente y única para cada anticuerpo) y es la que le da especificidad al anticuerpo. La parte constante de la molécula de anticuerpo es el tallo de la Y y se llama región Fc y es común a las inmunoglobulinas de cada clase.     
 
Se han identificado 5 clases de anticuerpos: IgA, IgD, IgM, IgE y IgG. Las IgG o gammaglobulinas son las más numerosas y constituyen el 75% de los anticuerpos de una persona normal. 
 
La IgA es la inmunoglobulina que se encuentra en secreciones como la saliva,  la bilis o el calostro. 
 
La IgD actúa como receptor de superficie en los linfocitos B, junto con la IgM.  
 
La IgM actúa como receptor de superficie en los linfocitos B, junto con la IgD. Los linfocitos B tienen estos receptores inmunoglobulinas en su membrana, con la parte variable hacia fuera, para poder reconocer el antígeno. También, la IgM es el primer anticuerpo que se produce durante el desarrollo y durante la respuesta inmune primaria y activa el sistema del complemento. 
 
La IgE se une a los receptores Fc que están en los mastocitos y en los basófilos, con lo que facilitan la respuesta inflamatoria frente a un antígeno. 
 
La IgG, llamada también gammaglobulina, es la inmunoglobulina más abundante del plasma. Es capaz de cruzar la membrana placentaria con lo que suministra anticuerpos al feto para protegerle mientras está en el útero y durante algunos meses después del parto. 
 
Los anticuerpos se unen a los antígenos especificos mientras estan circulando por los líquidos o los tejidos corporales. Los anticuerpos tienen lugares de combinacion específicos para los antigenos. Las moléculas de los antígenos tienen pequeñas regiones en sus superficies que están diseñadas para coincidir en los lugares de combinación de una molécula de anticuerpo, como una llave en su cerradura. Cuando el anticuerpo se une al antigeno, forma un complejo antigeno-anticuerpo (complejo Ag-Ac). Este complejo puede actuar de diversas maneras para inutilizar el antígeno o la célula en la que se encuentra el antígeno: 
 

  • Si el antígeno es una toxina, queda  inutilizada al quedar incluída en el complejo Ag-Ac .

  • Si los antígenos pertenecen a una membrana de una célula extraña, cuando los anticuerpos se combinan con ellos, los complejos Ag-Ac resultantes pueden aglutinar (agrupar) a las células enemigas. Entonces los macrofagos las destruyen ya que pueden fagocitan grupos de células aglutinadas. Ciertas partes del anticuerpo (la parte Fc) sirven de señal (opsonización) para que los fagocitos reconozcan y se unan a los invasores y los fagociten.  

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  • Cuando los virus están cubiertos por anticuerpos, no pueden invadir las células del organismo con lo que se impide que proliferen.  Activan el sistema del complemento: cuando el antígeno se combina con el anticuerpo, se pone en marcha la activación de la cascada del complemento que acaba con la muerte de la célula que tiene estos complejos Ag-Ac en su membrana.

HEMOSTASIA SANGUÍNEA. COAGULACION DE LA SANGRE 
 
La coagulación es el tercer mecanismo para la hemostasia. Es un proceso mediante el que filamentos de fibrina forman una red que mantiene unidos los componentes de la sangre para formar un coágulo sanguíneo. El proceso de coagulación de la sangre se inicia 30 segundos después de haberse producido el trauma vascular, por medio de la acción de sustancias activadoras que dependen tanto de las plaquetas como de la pared del vaso. Una vez formado, el coágulo acaba cerrando totalmente la luz del vaso sanguíneo y, posteriormente, se retrae con lo que el cierre es aún más potente. Se han descubierto más de 40 sustancias químicas diferentes que intervienen en la coagulación de la sangre. Son los factores de la coagulación que están presentes en la sangre de forma inactiva, por lo que durante el proceso de la coagulación, se produce una cascada de reacciones por medio de la cual un factor activado activa, a su vez a otro, y así sucesivamente. En el hígado se sintetizan numerosos factores de la coagulación y su producción depende de la vitamina K. La coagulación sanguínea ocurre en 3 etapas principales: 
 
(1) Se forma el factor activador de la protrombina. Este activador se origina o por un mecanismo extrínseco o por un mecanismo intrínseco de la coagulación que, generalmente actúan de forma conjugada. 
 
La vía extrínseca de la coagulación, comienza con la producción desde un tejido traumatizado, es decir desde fuera de la sangre, de la tromboplastina tisular (factor III de la coagulación). Esta vía es más rápida que la intrínseca y tiene lugar en cuestión de segundos después del traumatismo. 
 
La vía intrínseca de la coagulación,  tiene su punto de orígen en la propia sangre que, al encontrar lesionado un vaso sanguíneo, provoca la activación de un factor de la coagulación llamado el factor XII que se ha producido en el hígado y se encuentra inactivo en la sangre. Esta vía es más compleja que la extrínseca y se activa de un modo más lento, en cuestión de minutos. 
 
En ambas vías es importante la intervención de iones calcio. Por cualquiera de estos 2 mecanismos, que desencadenan una serie de reacciones en cadena, se acaba formando el factor activador de la protrombina. 
 
(2) Se convierte la protrombina en trombina por la acción de este activador de la protrombina. La protrombina es una alfaglobulina plasmática que se sintetiza contínuamente en el hígado y constituye el factor II de la coagulación. Para que se forme, se requiere la acción de una vitamina, la vitamina K. Si no hay esta vitamina, no hay protrombina. Enfermedades hepáticas o la falta de esta vitamina, producen un déficit en la síntesis de la protrombina y, por tanto, una alteración en la coagulación. La protrombina es muy inestable y se desintegra fácilmente en compuestos más pequeños, uno de los cuales es la trombina. Para ello se requiere la presencia del activador de la protrombina y de iones calcio. La rapidez del proceso de la coagulación es proporcional a la cantidad de trombina formada. 
 
(3) Se convierte el fibrinógeno en hilos de fibrina  por la acción de la trombina. El fibrinógeno (factor I de la coagulación) es una proteína de elevado peso molecular presente en el plasma, que se produce en el hígado. La trombina es un enzima proteolítico que, con ayuda de iones calcio, rompe el fibrinógeno y origina moléculas de fibrina que se unen entre sí en cuestión de segundos formando hilos de fibrina. Estos hilos de fibrina son los que constituyen la red del coágulo. Al principio, los enlaces entre las moléculas de fibrina son débiles y el coágulo es laxo y se puede desintegrar con facilidad. Pero en los minutos siguientes, las plaquetas que se han quedado atrapadas en el coágulo secretan el factor estabilizador de la fibrina que favorece la formación de enlaces entre los hilos de fibrina.  
 
Este factor hace fuertes los enlaces entre las moléculas de fibrina, incrementando enormemente la resistencia de la red de fibrina. Los hilos de fibrina se adhieren a la superficie lesionada de los vasos. De este modo el coágulo cierra la abertura vascular e impide la pérdida de sangre. 
 
El coágulo es un masa rojiza que está formado por  una red de hilos de fibrina, en cuyo interior quedan aprisionados hematíes, leucocitos y plaquetas. Pocos minutos después de la formación del coágulo, se produce la retracción del coágulo, es decir, que éste comienza a retraerse y exprime la mayor parte del suero en un plazo de 30-60 minutos. Al retraerse el coágulo, los bordes del vaso sanguíneo lesionado se reúnen contribuyendo a la hemostasia final. En el proceso de la retracción del coágulo intervienen las plaquetas. 
 
 
HEMOSTASIA SANGUÍNEA. COAGULACION DE LA SANGRE. DATOS A RECORDAR 

 
En relación a la coagulación de la sangre hay que recordar que:  
 

  • En el organismo humano, en condiciones normales la coagulación se activa por las dos vías, intrínseca y extrínseca.

  • En un tubo de ensayo, la sangre se coagula por la vía intrínseca. Para evitarlo, hay que añadir al tubo de ensayo sustancias quelantes del calcio como son el citrato o el oxalato.  Los iones calcio son imprescindibles en el proceso de coagulación. Sin calcio es imposible que tenga lugar la coagulación de la sangre.

  • El hígado sintetiza las proteínas que intervienen en la coagulación. De ahí que muchas enfermedades hepáticas cursen con transtornos de la coagulación.

  • La protrombina y los factores de la coagulación VII, IX y X necesitan vitamina K para ser fabricados, de modo que deficiencias de esta vitamina ocasionan riesgo hemorrágico. 

INMUNOLOGÍA

La inmunología es una ciencia relativamente joven. Podemos ubicar su nacimiento como disciplina disciplina científica en el año 1778, en Inglaterra, de la mano de las experiencias del médico Edward Jenner, que desarrolló una vacuna para hacer frente a una enfermedad infecciosa viral que causó efectos devastadores en todo el mundo: la viruela. Las primeras epidemias de viruela documentadas datan del año 10.000 a. C. Era una enfermedad de alta letalidad: produjo decenas de millones de muertes en todo el planeta. Antes de las experiencias desarrolladas por Jenner, se sabía que quien sufría de viruela adquiría inmunidad para toda la vida; es decir que la persona afectada no volvería a enfermarse.

Se conocía, por otra parte, que el ganado vacuno experimentaba también una forma de viruela, más benigna, que era transmisible a las personas que se encontraban en contacto con las vacas, principalmente las ordeñadoras. Ellas desarrollaban una enfermedad leve, asociada con la aparición de lesiones supurativas en sus manos, que se resolvían rápidamente. Más interesante aún, estas ordeñadoras no se enfermaban de viruela humana. Partiendo de estas observaciones, Jenner desarrolló la siguiente estrategia de vacunación: inoculó a un niño, James Phipps, con el material secretado de las lesiones de una ordeñadora infectada con el virus de la viruela bovina. Luego de dos meses, le inyectó al niño material purulento de un hombre enfermo de viruela humana. El niño no enfermó. El procedimiento desarrollado por Jenner lo había inmunizado. Con esta experiencia nace la inmunología como disciplina científica y también lo que representará su mayor aporte a la salud humana: las vacunas. Nuestro conocimiento sobre el funcionamiento de la respuesta inmune se ha incrementado notablemente en el transcurso de los últimos veinte años. Sin embargo, todavía es mucho lo que nos resta entender. No comprendemos bien los complejos mecanismos a través de los cuales los tumores evaden la respuesta inmune. Tampoco entendemos correctamente cómo procede un gran número de patógenos para evadir la respuesta inmune que desencadenan. Nos falta dilucidar de qué manera se integran en la respuesta inmune sus diferentes mecanismos efectores y regulatorios. Desarrollamos vacunas exitosas contra diferentes patógenos responsables de enfermedades tales como la viruela, el sarampión, la difteria, el tétanos, la poliomielitis y la hepatitis B, pero carecemos de vacunas para hacer frente a las enfermedades parasitarias y a numerosas infecciones virales (HIV, virus de la hepatitis C, virus sincicial respiratorio). En consecuencia millones de personas mueren anualmente por esas enfermedades. No disponemos tampoco de estrategias adecuadas para el tratamiento o la prevención de los diferentes tumores. No logramos aún curar el asma, ni tampoco desarrollamos procedimientos eficaces y libres de efectos secundarios para tratar a los pacientes que padecen enfermedades autoinmunes. Son muchas nuestras asignaturas pendientes. ¿Podremos resolverlas en los próximos años?

El futuro no ha sido escrito y la ciencia avanza. Se escribe día a día, en los laboratorios, en las escuelas, en las universidades y en los hospitales. Se escribe con la tinta que corporiza el esfuerzo, la voluntad y los ideales de cada estudiante, cada profesional, cada científico, cada médico y cada maestro. Por fortuna, el horizonte es sumamente auspicioso. En los últimos veinte años se reescribió todo lo que entendíamos respecto del funcionamiento del sistema inmune. Y en los próximos veinte avizoramos un futuro que permitirá resolver un segmento importante de nuestras asignaturas pendientes. ¿Podremos desarrollar finalmente una vacuna efectiva para hacer frente a la infección por HIV o Covid 19? ¿Podremos diseñar vacunas a fin de prevenir las numerosas infecciones parasitarias que causan millones de muertes, principalmente, entre los niños más pequeños? ¿Podremos prevenir o tratar las enfermedades neoplásicas a través del desarrollo de nuevas vacunas o fármacos que estimulen la respuesta inmunológica? Solo estamos seguros de algo: una respuesta afirmativa a estas preguntas es factible y debemos intentarlo.

RESUMEN

El sistema inmune tiene, como objetivo central, defendernos contra los procesos infecciosos. Estos son causados por diferentes tipos de microorganismos patógenos: virus, bacterias, hongos y parásitos, que ingresan a nuestro cuerpo a través de las mucosas que recubren los tractos respiratorio, gastrointestinal, genitourinario, y a través de la piel. Estas diferentes vías de acceso permiten a los microorganismos establecer infecciones en cualquier lugar de nuestro cuerpo: infecciones respiratorias, gastrointestinales, genitourinarias, propias de la piel y de cualquier órgano de nuestro cuerpo, como el hígado, los riñones o el corazón. A fin de enfrentar estas infecciones, los componentes del sistema inmune deben ubicarse a lo largo y a lo ancho de nuestro cuerpo, cubriendo toda su extensión. Más aún, las células que componen el sistema inmune son células móviles, capaces de dirigirse al foco infeccioso y combatir al agente causal de la infección in situ. Podemos concluir, por lo tanto, que una primera característica del sistema inmune está dada por la capacidad de las células inmunes de movilizarse y acceder a todos los rincones de nuestro organismo para hacer frente al peligro de un proceso infeccioso naciente.

 

¿Cuáles son las células inmunes?

 

Son los glóbulos blancos o leucocitos. El valor normal de leucocitos en sangre, en un individuo adulto sano, es de 4500 a 10.500 por milímetro cúbico. Sin embargo, los leucocitos de la sangre representan una fracción minoritaria del total de leucocitos de nuestro cuerpo. La mayoría se encuentran localizados en las mucosas, ya que las infecciones que padecemos se contraen, en primer lugar, a través de las mucosas y es allí donde el organismo debe concentrar sus recursos de defensa.

Los leucocitos no constituyen una población homogénea; por el contrario, representan una colección de diferentes poblaciones celulares. Entre ellas, se destacan los neutrófilos, los eosinófilos y basófilos, los monocitos y macrófagos, las células natural killer (NK), las células dendríticas (CD), los linfocitos T y los linfocitos B. Cada uno de ellos tiene una función singular en la dura tarea que representa el combate contra los microorganismos patógenos. El lector debe tener presente que vivimos en un ambiente densamente poblado de microorganismos. Ellos se encuentran, en altas densidades, no solo en el medio ambiente que nos rodea, sino también en el interior de nuestro organismo.

 

Un individuo adulto contiene cien billones de microorganismos, número diez veces superior al número total de células de nuestro cuerpo. Muchos de estos microorganismos podrían enfermarnos, pero el sistema inmune intentará evitarlo. En realidad, mientras usted, señor lector, lee estas páginas, su sistema inmune, incansable, combate microorganismos sin que usted se dé cuenta. ¿Con qué eficiencia batalla la respuesta inmune contra los microorganismos patógenos? Intentaremos responder esta pregunta explicando qué es lo que sucede cuando el sistema inmune NO funciona. La ausencia o disfuncionalidad de cualquiera de las poblaciones leucocitarias deriva en la adquisición de infecciones graves. Los pacientes con neutropenia severa (muy bajos niveles de neutrófilos en sangre) padecerán infecciones bacterianas recurrentes que podrán comprometer su vida. Lo mismo sucede con los pacientes que sufren de enfermedad granulomatosa crónica, una patología en la que el número de neutrófilos es normal, pero su funcionalidad se encuentra gravemente comprometida. Los pacientes que presentan una patología conocida como “inmunodeficiencia severa combinada” carecen de linfocitos T y B funcionales y, en consecuencia, contraerán severas infecciones por bacterias, hongos y virus. Más allá de los cuidados intensivos que reciben, que incluyen la administración de diversos agentes antimicrobianos, estos pacientes presentan una muy limitada expectativa de vida, salvo que se sometan a un trasplante de precursores hematopoyéticos (progenitores de células sanguíneas), con el objeto de regenerar un nuevo sistema inmune funcionalmente apto. Podemos concluir, por lo tanto, que la ausencia o disfuncionalidad de las células inmunes es incompatible con la vida. Pero aún las personas inmunocompetentes, es decir, las que presentan un sistema inmune funcionalmente apto, en ocasiones suelen padecer enfermedades infecciosas. Analicemos un poco más detenidamente este aspecto. La eficiencia con la que el sistema inmune combatirá un proceso infeccioso dependerá del microorganismo particular con el que nos enfrentemos. Hay ejemplos paradigmáticos. El sarampión es una enfermedad infecciosa viral.

 

Los síntomas clínicos comienzan a manifestarse en el paciente entre los siete y catorce días luego de contraída la infección. Se acompaña de fiebre, congestión nasal e irritación en la garganta. Aparecen luego diminutas manchas blancas en la boca y, al cabo de tres a cinco días, empieza a extenderse una erupción por todo el cuerpo. En la mayoría de los casos, al cabo de siete días comienzan a desaparecer los síntomas y el paciente se recupera plenamente. La resolución de la infección se debe a la respuesta inmune; fundamentalmente, a la producción de anticuerpos y a la generación de una fuerte respuesta mediada por linfocitos T.

 

Es importante destacar que la infección por el virus del sarampión genera “memoria inmunológica” de por vida. En otras palabras, no nos volveremos a enfermar por el virus del sarampión, aunque nos enfrentemos nuevamente con él luego de cinco, veinte o cuarenta años. Pero no siempre la respuesta inmune resulta tan exitosa. Veamos qué sucede frente a la infección por Mycobacterium tuberculosis, un segundo modelo paradigmático de interés. La tercera parte de la población mundial se encuentra infectada por este microorganismo. Es decir que uno de cada tres alumnos de este curso está infectado por Mycobacterium tuberculosis. Surgen entonces dos interrogantes: ¿La tercera parte de la población mundial padece tuberculosis? ¿Por qué el sistema inmune no elimina esta bacteria de nuestro cuerpo? La respuesta al primer interrogante es NO. Si bien centenares de millones de personas están infectadas por Mycobacterium tuberculosis, la bacteria permanece recluida en pequeños ámbitos, en los pulmones, sin causar enfermedad. ¿Por qué no se extiende el proceso infeccioso? Por acción del sistema inmune, que monta una eficaz respuesta protectora, capaz de impedir la progresión y extensión de la infección, pero incapaz de eliminar las bacterias ya instaladas en el pulmón.

 

En otras palabras, la persona está infectada por la bacteria, pero no padecerá enfermedad alguna, ya que el sistema inmune contiene y limita la extensión del proceso infeccioso, por lo que este no alcanza ninguna manifestación clínica. Sin embargo, si la persona infectada padece en algún momento de su vida una inmunodeficiencia, por ejemplo como consecuencia de la implementación de tratamientos oncológicos, la infección podrá propagarse y originar la enfermedad conocida como “tuberculosis”, que comprometerá gravemente la función pulmonar y, eventualmente, ocasionará la muerte del paciente.

 

Un tercer ejemplo paradigmático es el de la infección debida al virus de la inmunodeficiencia humana (HIV). En la Argentina, se estima que hay 150.000 personas infectadas, pero que solo el 50% conoce su condición. La infección es contraída, en primer lugar, por medio de relaciones sexuales no protegidas. El virus ingresa a través de las superficies mucosas y, a la semana de haber ingresado, comienza un agresivo proceso de multiplicación que desencadena una fuerte respuesta inmune, ejecutada tanto por anticuerpos como por linfocitos T. Sin embargo, la respuesta inmune resulta incapaz de controlar efectivamente la infección, ya que el virus cambia su superficie en forma permanente y es muy eficiente para evadirla. Por eso, si bien la respuesta inmune logra controlar en forma transitoria el curso de la infección, al cabo de cinco a diez años el individuo finalmente sucumbe, salvo que se someta a un tratamiento antiviral, práctica que actualmente se aconseja al conjunto de los pacientes infectados, más allá de la presencia, o no, de manifestaciones clínicas.

 

Si bien la protección contra las infecciones representa la función primaria de la respuesta inmune, esta también juega un papel sumamente relevante en la defensa frente al cáncer. La respuesta inmune intenta controlar el desarrollo de diversos tumores. En ocasiones, el sistema inmune eliminará el tumor naciente. Sin embargo, la mayoría de los tumores logra evadir la respuesta inmune, crece y coloniza diferentes tejidos, y compromete la vida del paciente. En el paciente oncológico se establece una feroz batalla entre los mecanismos que pone en marcha la respuesta inmune antitumoral y aquellos que vehiculiza el tumor a fin de evadir nuestro sistema de defensas. En los últimos años hemos aprendido muchísimo respecto de los mecanismos de evasión propios de los tumores. Seguramente, en los próximos años esto permitirá el diseño de novedosos enfoques inmunoterapéuticos muy prometedores. Pero aunque la respuesta inmune nos protege, también presenta un “lado oscuro”, ya que puede provocar un conjunto de patologías de alta prevalencia en la población. Entre ellas, se ubica un amplio abanico de enfermedades alérgicas, como el asma y enfermedades autoinmunes, por ejemplo, la artritis reumatoidea, la esclerosis múltiple y el lupus eritematoso sistémico (LES). Más aún, estudios desarrollados en los últimos años han revelado una participación relevante del sistema inmune en patologías de altísima incidencia, tales como la arterioesclerosis y el mal de Alzheimer. En ambos casos, trabajos científicos encontraron un abundante infiltrado de células inmunes en los tejidos lesionados.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE:

1.- IDENTIFICACIÓN Y COLOREO DE ESTRUCTURAS

Descargue las imágenes las siguientes imágenes que se agregan en formato PDF, imprímalas, identifique las estructuras y/o funciones y coloree las mismas utilizando su conocimiento y su creatividad.

Comparta sus imágenes en el foro de discusión.

2.- COMPRENSIÓN DE LECTURA

De respuesta al siguiente cuestionario y remita las mismas al correo electrónico: actividades@institutosuperiordeneurociencias.org

Es muy importante tomar en consideración que los plazos para la entrega de actividades, aparecerán a un costado del botón que permite el acceso a esta unidad situado en el menú de este diplomado.

Imágenes. Actividad 

Cuestionario