En biología, la inmunidad es la capacidad de los organismos multicelulares para resistir microorganismos dañinos . La inmunidad involucra componentes tanto específicos como inespecíficos. Los componentes inespecíficos actúan como barreras o eliminadores de una amplia gama de patógenos independientemente de su composición antigénica. Otros componentes del sistema inmunológico se adaptan a cada nueva enfermedad encontrada y pueden generar inmunidad específica a patógenos.
La inmunidad puede definirse como un sistema biológico complejo dotado de la capacidad de reconocer y tolerar lo que le pertenece a uno mismo, y de reconocer y rechazar lo ajeno (no yo). [1]
Innato y adaptativo
El sistema inmunológico tiene dos componentes: inmunidad innata y adaptativa . La inmunidad innata está presente en todos los metazoos , [2] mientras que la inmunidad adaptativa solo ocurre en vertebrados .
El sistema innato se basa en el reconocimiento de ciertas moléculas extrañas para estimular dos tipos de respuestas inmunes innatas: respuestas inflamatorias y fagocitosis . [3] El sistema adaptativo, por otro lado, está compuesto por células linfáticas más avanzadas que están programadas para distinguir entre sustancias específicas "no propias" en presencia de "yo". La reacción a sustancias extrañas se describe etimológicamente como inflamación , es decir, prender fuego . La no reacción a las sustancias propias se describe como inmunidad, es decir, eximir . Estos dos componentes del sistema inmunológico crean un entorno biológico dinámico donde la "salud" puede verse como un estado físico en el que el yo se salva inmunológicamente y lo extraño se elimina inflamatoria e inmunológicamente. La "enfermedad" puede surgir cuando lo extraño no se puede eliminar o lo que es propio no se salva. [4]
La inmunidad innata, también conocida como inmunidad nativa, es una forma de inmunidad semi-específica y ampliamente distribuida. Se define como la primera línea de defensa contra patógenos, representando una respuesta sistémica crítica para prevenir la infección y mantener la homeostasis, contribuyendo a la activación de una respuesta inmune adaptativa. [5] No se adapta a un estímulo externo específico o una infección previa, sino que se basa en el reconocimiento codificado genéticamente de patrones particulares. [6]
La inmunidad adaptativa o adquirida es el componente activo de la respuesta inmune del huésped, mediada por linfocitos específicos de antígeno . A diferencia de la inmunidad innata, la inmunidad adquirida es muy específica de un patógeno en particular, incluido el desarrollo de la memoria inmunológica . [7] Al igual que el sistema innato, el sistema adquirido incluye tanto componentes de inmunidad humoral como componentes de inmunidad mediada por células.
La inmunidad adaptativa se puede adquirir 'naturalmente' (por infección) o 'artificialmente' (a través de acciones deliberadas como la vacunación). La inmunidad adaptativa también se puede clasificar como "activa" o "pasiva". La inmunidad activa se adquiere mediante la exposición a un patógeno, que desencadena la producción de anticuerpos por parte del sistema inmunológico. [8] La inmunidad pasiva se adquiere mediante la transferencia de anticuerpos o células T activadas derivadas de un huésped inmune, ya sea artificialmente o a través de la placenta; es de corta duración y requiere dosis de refuerzo para mantener la inmunidad.
El siguiente diagrama resume estas divisiones de inmunidad. La inmunidad adaptativa reconoce patrones más diversos. A diferencia de la inmunidad innata, está asociada con la memoria del patógeno. [6]
Historia de las teorías
El concepto de inmunidad ha intrigado a la humanidad durante miles de años. La visión prehistórica de la enfermedad era que las fuerzas sobrenaturales la causaban, y que la enfermedad era una forma de castigo teúrgico por "malas acciones" o "malos pensamientos" visitados por los dioses o por los enemigos del alma. [9] Entre la época de Hipócrates y el siglo XIX, cuando se sentaron las bases de los métodos científicos, las enfermedades se atribuían a una alteración o desequilibrio en uno de los cuatro humores (sangre, flema, bilis amarilla o bilis negra). [10] También popular durante este tiempo antes de aprender que las enfermedades transmisibles provenían de gérmenes / microbios fue la teoría del miasma , que sostenía que enfermedades como el cólera o la peste negra eran causadas por un miasma, una forma nociva de "mal aire". [9] Si alguien estuvo expuesto al miasma en un pantano, al atardecer o al respirar aire en una habitación de enfermo o en una sala de hospital, podría contraer una enfermedad.
La palabra moderna "inmunidad" deriva del latín immunis, que significa exención del servicio militar, pago de impuestos u otros servicios públicos. [11] Las primeras descripciones escritas del concepto de inmunidad pueden haber sido hechas por el ateniense Tucídides quien, en 430 a. C., describió que cuando la plaga golpeó Atenas : "los enfermos y los moribundos fueron atendidos por el cuidado compasivo de aquellos que habían se recuperaron, porque conocían el curso de la enfermedad y ellos mismos estaban libres de aprehensiones. Porque nunca nadie fue atacado por segunda vez, o no con resultado fatal ". [11] El término "inmunes" también se encuentra en el poema épico " Pharsalia " escrito alrededor del 60 a. C. por el poeta Marcus Annaeus Lucanus para describir la resistencia de una tribu del norte de África al veneno de serpiente . [10]
La primera descripción clínica de la inmunidad que surgió de un organismo causante de una enfermedad específica es probablemente un Tratado sobre la viruela y el sarampión ("Kitab fi al-jadari wa-al-hasbah '', traducido en 1848 [12] [13] ) escrito por el El médico islámico Al-Razi en el siglo 9. En el tratado, Al Razi describe la presentación clínica de la viruela y el sarampión y continúa indicando que la exposición a estos agentes específicos confiere inmunidad duradera (aunque no usa este término). [10 ] El primer científico que desarrolló una teoría completa de la inmunidad fue Ilya Mechnikov después de que reveló la fagocitosis en 1882. Con la teoría de la enfermedad de los gérmenes de Louis Pasteur , la ciencia incipiente de la inmunología comenzó a explicar cómo las bacterias causan enfermedades y cómo, después de la infección, el cuerpo humano adquirió la capacidad de resistir más infecciones. [11]
El nacimiento de la inmunoterapia activa puede haber comenzado con Mitrídates VI de Ponto (120-63 aC). [14] Para inducir la inmunidad activa contra el veneno de serpiente, recomendó usar un método similar a la terapia de suero toxoide moderno , bebiendo la sangre de animales que se alimentaban de serpientes venenosas. [14] Se cree que asumió que esos animales adquirieron alguna propiedad desintoxicante, de modo que su sangre contendría componentes transformados del veneno de serpiente que podrían inducir resistencia en lugar de ejercer un efecto tóxico. Mitrídates razonó que, al beber la sangre de estos animales, podría adquirir una resistencia similar. [14] Temiendo ser asesinado por veneno, tomó dosis diarias subletales de veneno para desarrollar tolerancia. También se dice que trató de crear un "antídoto universal" para protegerlo de todos los venenos. [10] [15] Durante casi 2000 años, se pensó que los venenos eran la causa próxima de la enfermedad, y durante el Renacimiento se usó una complicada mezcla de ingredientes, llamada Mithridate , para curar el envenenamiento . [16] [10] Una versión actualizada de esta cura, Theriacum Andromachi , se utilizó hasta bien entrado el siglo XIX.
En 1888, Emile Roux y Alexandre Yersin aislaron la toxina diftérica y, tras el descubrimiento de Behring y Kitasato en 1890 de la inmunidad basada en antitoxinas contra la difteria y el tétanos , la antitoxina se convirtió en el primer gran éxito de la inmunología terapéutica moderna. [10]
En Europa , la inducción de la inmunidad activa surgió en un intento por contener la viruela . Sin embargo, la inmunización ha existido en diversas formas durante al menos mil años. [11] Se desconoce el primer uso de la inmunización, sin embargo, alrededor del año 1000 d. C. los chinos comenzaron a practicar una forma de inmunización mediante el secado e inhalación de polvos derivados de las costras de las lesiones de la viruela. [11] Alrededor del siglo XV en la India , el Imperio Otomano y el este de África , la práctica de la inoculación (pinchar la piel con material en polvo derivado de las costras de la viruela) se volvió bastante común. [11] Esta práctica fue introducida por primera vez en el oeste en 1721 por Lady Mary Wortley Montagu . [11] En 1798, Edward Jenner introdujo el método mucho más seguro de la infección deliberada con la viruela vacuna virus, ( vacuna de la viruela ), lo que causó una infección leve que también indujo inmunidad a la viruela. En 1800, el procedimiento se conocía como vacunación . Para evitar confusiones, la inoculación de la viruela se denominó cada vez más variolación , y se convirtió en una práctica común utilizar este término sin tener en cuenta la cronología. El éxito y la aceptación general del procedimiento de Jenner impulsarían más tarde la naturaleza general de la vacunación desarrollada por Pasteur y otros hacia fines del siglo XIX. [10] En 1891, Pasteur amplió la definición de vacuna en honor a Jenner y luego se volvió esencial calificar el término, refiriéndose a la vacuna contra la polio , la vacuna contra el sarampión , etc.
Pasivo
La inmunidad pasiva es la transferencia de inmunidad, en forma de anticuerpos prefabricados, de un individuo a otro. La inmunidad pasiva puede ocurrir naturalmente, cuando los anticuerpos maternos se transfieren al feto a través de la placenta, y también puede inducirse artificialmente, cuando se transfieren altos niveles de anticuerpos humanos (o caballos ) específicos para un patógeno o toxina a individuos no inmunes . La inmunización pasiva se usa cuando existe un alto riesgo de infección y no hay tiempo suficiente para que el cuerpo desarrolle su propia respuesta inmune o para reducir los síntomas de enfermedades inmunosupresoras o en curso . [17] La inmunidad pasiva proporciona protección inmediata, pero el cuerpo no desarrolla la memoria, por lo que el paciente corre el riesgo de ser infectado por el mismo patógeno más adelante. [18]
Adquirido naturalmente
La inmunidad pasiva materna es un tipo de inmunidad pasiva adquirida naturalmente y se refiere a la inmunidad mediada por anticuerpos transmitida al feto por su madre durante el embarazo. Los anticuerpos maternos (MatAb) pasan a través de la placenta al feto mediante un receptor FcRn en las células placentarias. Esto ocurre alrededor del tercer mes de gestación . La IgG es el único isotipo de anticuerpo que puede atravesar la placenta. La inmunidad pasiva también se proporciona mediante la transferencia de anticuerpos IgA que se encuentran en la leche materna y que se transfieren al intestino del bebé, protegiéndolo contra las infecciones bacterianas, hasta que el recién nacido pueda sintetizar sus anticuerpos. El calostro presente en la leche materna es un ejemplo de inmunidad pasiva. [18]
Adquirido artificialmente
La inmunidad pasiva adquirida artificialmente es una inmunización a corto plazo inducida por la transferencia de anticuerpos, que pueden administrarse de varias formas; como plasma sanguíneo humano o animal, como inmunoglobulina humana combinada para uso intravenoso ( IVIG ) o intramuscular (IG), y en forma de anticuerpos monoclonales (MAb). La transferencia pasiva se utiliza de forma profiláctica en el caso de enfermedades por inmunodeficiencia , como la hipogammaglobulinemia . [19] También se utiliza en el tratamiento de varios tipos de infecciones agudas y para tratar el envenenamiento . [17] La inmunidad derivada de la inmunización pasiva dura sólo un corto período de tiempo, y también existe un riesgo potencial de reacciones de hipersensibilidad y enfermedad del suero , especialmente de la gammaglobulina de origen no humano. [18]
La inducción artificial de inmunidad pasiva se ha utilizado durante más de un siglo para tratar enfermedades infecciosas y, antes de la llegada de los antibióticos , a menudo era el único tratamiento específico para determinadas infecciones. La terapia con inmunoglobulinas siguió siendo una terapia de primera línea en el tratamiento de enfermedades respiratorias graves hasta la década de 1930, incluso después de que se introdujeran los antibióticos en lotes de sulfonamidas . [19]
Transferencia de células T activadas
La transferencia pasiva o adoptiva de la inmunidad mediada por células se confiere mediante la transferencia de células T sensibilizadas o activadas de un individuo a otro. Rara vez se usa en humanos porque requiere donantes histocompatibles (compatibles), que a menudo son difíciles de encontrar. En donantes no compatibles, este tipo de transferencia conlleva graves riesgos de enfermedad de injerto contra huésped . [17] Sin embargo, se ha utilizado para tratar ciertas enfermedades, incluidos algunos tipos de cáncer e inmunodeficiencia . Este tipo de transferencia difiere de un trasplante de médula ósea , en el que se transfieren células madre hematopoyéticas (indiferenciadas) .
Activo
Cuando las células B y las células T son activadas por un patógeno, se desarrollan células B y células T de memoria, y se produce la respuesta inmunitaria primaria. A lo largo de la vida de un animal, estas células de memoria "recordarán" cada patógeno específico encontrado y pueden montar una fuerte respuesta secundaria si el patógeno se detecta nuevamente. Las respuestas primarias y secundarias fueron descritas por primera vez en 1921 por el inmunólogo inglés Alexander Glenny [20], aunque el mecanismo involucrado no se descubrió hasta más tarde. Este tipo de inmunidad es tanto activa como adaptativa porque el sistema inmunológico del cuerpo se prepara para los desafíos futuros. La inmunidad activa a menudo involucra los aspectos humorales y mediados por células de la inmunidad, así como la entrada del sistema inmunológico innato .
Adquirido naturalmente
La inmunidad activa adquirida naturalmente ocurre cuando una persona se expone a un patógeno vivo y desarrolla una respuesta inmune primaria , que conduce a la memoria inmunológica. [17] Este tipo de inmunidad es "natural" porque la exposición deliberada no lo induce. Muchos trastornos de la función del sistema inmunológico pueden afectar la formación de inmunidad activa, como la inmunodeficiencia (tanto la forma adquirida como la congénita) y la inmunosupresión .
Adquirido artificialmente
La inmunidad activa adquirida artificialmente puede inducirse mediante una vacuna , una sustancia que contiene antígeno. Una vacuna estimula una respuesta primaria contra el antígeno sin causar síntomas de la enfermedad. [17] Richard Dunning acuñó el término vacunación, un colega de Edward Jenner , y adaptado por Louis Pasteur por su trabajo pionero en vacunación. El método que utilizó Pasteur consistió en tratar a los agentes infecciosos de esas enfermedades, por lo que perdieron la capacidad de causar enfermedades graves. Pasteur adoptó el nombre de vacuna como un término genérico en honor al descubrimiento de Jenner, sobre el que se basó el trabajo de Pasteur.
En 1807, Bavaria se convirtió en el primer grupo en exigir que sus reclutas militares fueran vacunados contra la viruela, ya que la propagación de la viruela estaba relacionada con el combate. [21] Posteriormente, la práctica de la vacunación aumentaría con la propagación de la guerra.
Hay cuatro tipos de vacunas tradicionales : [22]
- Las vacunas inactivadas se componen de microorganismos que han sido eliminados con productos químicos y / o calor y ya no son infecciosos. Ejemplos de ello son las vacunas contra la gripe , el cólera , la peste y la hepatitis A . Es probable que la mayoría de las vacunas de este tipo requieran inyecciones de refuerzo.
- Las vacunas vivas atenuadas se componen de microorganismos que se han cultivado en condiciones que inhabilitan su capacidad para inducir enfermedades. Estas respuestas son más duraderas, sin embargo, pueden requerir inyecciones de refuerzo. Los ejemplos incluyen fiebre amarilla , sarampión , rubéola y paperas .
- Los toxoides son compuestos tóxicos inactivados de microorganismos en los casos en que estos (en lugar del microorganismo en sí) causan enfermedad, y se utilizan antes de un encuentro con la toxina del microorganismo. Los ejemplos de vacunas basadas en toxoides incluyen el tétanos y la difteria .
- Las vacunas de subunidades , recombinantes , polisacáridos y conjugadas se componen de pequeños fragmentos o piezas de un organismo patógeno (causante de enfermedades). [23] Un ejemplo característico es la vacuna de subunidad contra el virus de la hepatitis B .
Dos futuras vacunas:
- Vacunas de ADN: las vacunas de ADN están compuestas por ADN que codifica antígenos proteicos del patógeno. Estas vacunas son económicas, relativamente fáciles de hacer y generan una fuerte inmunidad a largo plazo. [23]
- Vacunas de vectores recombinantes (vacunas basadas en plataforma ): estas vacunas son virus vivos inofensivos que codifican uno o varios antígenos de un organismo patógeno. Se utilizan ampliamente en medicina veterinaria. [23] [24] [25]
La mayoría de las vacunas se administran mediante inyección hipodérmica o intramuscular , ya que no se absorben de manera confiable a través del intestino. La poliomielitis viva atenuada y algunas vacunas contra la fiebre tifoidea y el cólera se administran por vía oral para producir inmunidad basada en el intestino .
Ver también
- Antisuero
- Antitoxina
- Inmunidad mediada por células
- La inmunidad de grupo
- Inmunidad heterosubtípica
- Efecto Hoskins
- Inmunidad humoral
- Inmunología
- Inoculación
- Premunidad
- Sin vacunas
Referencias
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enlaces externos
- El Centro para Modelar la Inmunidad a Patógenos Entéricos (MIEP)