¿Qué es la respuesta inmune innata?
La respuesta inmune innata es el conjunto de mecanismos de defensa con los que nacemos y que no requieren un contacto previo con el patógeno para activarse. Se caracteriza por su rapidez de acción, ya que se pone en marcha en minutos u horas tras la entrada de un microorganismo, y por su falta de especificidad, pues responde de forma similar ante diferentes tipos de amenazas. A diferencia de la inmunidad adaptativa, la inmunidad innata no genera memoria inmunológica, por lo que reacciona de la misma manera cada vez que se enfrenta al mismo patógeno.
Barreras físicas
Las barreras físicas constituyen el primer obstáculo que los patógenos deben superar para invadir el organismo. Estas estructuras proporcionan una protección mecánica continua:
- Piel: la barrera más extensa del cuerpo, formada por múltiples capas de células queratinizadas que crean una superficie impermeable. La descamación constante de las células superficiales elimina los microorganismos adheridos
- Membranas mucosas: recubren las vías respiratorias, el tracto digestivo y el sistema genitourinario. Producen moco que atrapa partículas y microorganismos, impidiendo su adhesión al tejido subyacente
- Cilios respiratorios: pequeñas estructuras pilosas en las vías aéreas que baten rítmicamente para expulsar el moco cargado de partículas y patógenos atrapados hacia la faringe
- Flujo de fluidos: la orina arrastra bacterias fuera del tracto urinario, las lágrimas limpian la superficie ocular y la saliva barre los microorganismos de la cavidad oral
- Flora bacteriana normal: los microorganismos beneficiosos que habitan la piel, el intestino y otras mucosas compiten con los patógenos por espacio y nutrientes, impidiendo su colonización
Barreras químicas
Además de las barreras físicas, el organismo produce numerosas sustancias antimicrobianas que eliminan o inhiben el crecimiento de los patógenos:
- Lisozima: enzima presente en las lágrimas, la saliva, la mucosidad nasal y la leche materna que destruye la pared celular de las bacterias grampositivas
- Defensinas: péptidos antimicrobianos producidos por las células epiteliales y los neutrófilos que forman poros en las membranas de bacterias, hongos y virus envueltos
- Ácido clorhídrico gástrico: el pH extremadamente bajo del estómago (entre 1,5 y 3,5) destruye la mayoría de los microorganismos ingeridos con los alimentos
- Ácidos grasos de la piel: las secreciones sebáceas contienen ácidos grasos con propiedades antimicrobianas que mantienen un pH ácido en la superficie cutánea
- Interferones: proteínas producidas por las células infectadas por virus que alertan a las células vecinas y activan mecanismos de defensa antiviral
- Proteínas del complemento: sistema de más de 30 proteínas plasmáticas que actúan en cascada para opsonizar patógenos, promover la inflamación y destruir directamente las células invasoras
Componentes celulares de la inmunidad innata
Neutrófilos
Los neutrófilos son los leucocitos más abundantes en la sangre, representando entre el 50% y el 70% del total de glóbulos blancos. Son las primeras células en llegar al sitio de infección, atraídos por señales químicas liberadas por los tejidos dañados y los patógenos. Su función principal es la fagocitosis: engullen y destruyen los microorganismos mediante enzimas lisosómicas y especies reactivas de oxígeno. Tienen una vida media corta (unas 5 horas en circulación) y, al morir, forman parte del pus que se acumula en las infecciones.
Macrófagos
Los macrófagos son fagocitos profesionales que residen en los tejidos y actúan como centinelas permanentes del sistema inmunitario. Derivan de los monocitos sanguíneos y reciben nombres específicos según el tejido donde se encuentran: células de Kupffer en el hígado, microglía en el cerebro, macrófagos alveolares en los pulmones y osteoclastos en los huesos. Además de fagocitar patógenos, los macrófagos liberan citocinas que coordinan la respuesta inflamatoria y presentan antígenos a los linfocitos T, sirviendo como puente entre la inmunidad innata y la adaptativa.
Células asesinas naturales (NK)
Las células NK (Natural Killer) son linfocitos especializados que patrullan el organismo en busca de células infectadas por virus o células tumorales. A diferencia de los linfocitos T citotóxicos, las células NK no necesitan reconocimiento antigénico específico para actuar. Identifican sus objetivos detectando la ausencia o reducción de moléculas del MHC de clase I en la superficie celular, una señal frecuente en células infectadas o cancerosas. Una vez activadas, liberan perforinas y granzimas que inducen la muerte celular programada (apoptosis) de la célula diana.
Células dendríticas
Las células dendríticas son las principales células presentadoras de antígenos del sistema inmunitario. Se encuentran distribuidas en la piel (células de Langerhans), las mucosas y los tejidos linfoides. Capturan patógenos mediante fagocitosis y macropinocitosis, los procesan internamente y presentan fragmentos de sus proteínas en moléculas del MHC a los linfocitos T en los ganglios linfáticos. Este proceso es fundamental para iniciar la respuesta inmune adaptativa, convirtiendo a las células dendríticas en el eslabón principal entre la inmunidad innata y la adaptativa.
Receptores de reconocimiento de patrones
Las células de la inmunidad innata detectan la presencia de patógenos mediante receptores de reconocimiento de patrones (PRR) que identifican estructuras moleculares conservadas exclusivas de los microorganismos, conocidas como patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP):
- Receptores tipo Toll (TLR): la familia más estudiada, con 10 tipos en humanos que reconocen componentes como lipopolisacárido bacteriano (TLR4), flagelina (TLR5), ARN viral de doble cadena (TLR3) y ADN bacteriano (TLR9)
- Receptores tipo NOD (NLR): sensores intracelulares que detectan componentes bacterianos que han penetrado en el citoplasma celular y pueden formar inflamasomas
- Receptores tipo RIG-I (RLR): detectan ARN viral en el citoplasma y activan la producción de interferones tipo I
- Receptores de lectina tipo C (CLR): reconocen carbohidratos de la superficie de hongos, bacterias y virus
Respuesta inflamatoria
La inflamación es una de las respuestas más importantes de la inmunidad innata. Se desencadena cuando los tejidos sufren daño o detectan la presencia de patógenos, y se manifiesta con los cuatro signos clásicos: calor, rubor (enrojecimiento), tumor (hinchazón) y dolor. El proceso inflamatorio sigue una secuencia coordinada:
- Vasodilatación: los vasos sanguíneos locales se dilatan, aumentando el flujo sanguíneo a la zona afectada, lo que causa calor y enrojecimiento
- Aumento de la permeabilidad vascular: las paredes de los capilares se vuelven más permeables, permitiendo la salida de plasma, proteínas del complemento y anticuerpos hacia el tejido, causando edema
- Quimiotaxis: las células dañadas y los macrófagos residentes liberan citocinas y quimiocinas que atraen neutrófilos y otros leucocitos al sitio de infección
- Diapédesis: los leucocitos circulantes atraviesan las paredes vasculares para llegar al tejido infectado, guiados por las señales químicas
- Fagocitosis y eliminación: los neutrófilos y macrófagos engullen y destruyen los patógenos, mientras liberan más mediadores inflamatorios
La fiebre como mecanismo de defensa
La fiebre es una respuesta sistémica de la inmunidad innata que se produce cuando los pirógenos (sustancias que inducen fiebre) actúan sobre el hipotálamo, elevando el punto de ajuste de la temperatura corporal. Los pirógenos pueden ser exógenos, como los componentes bacterianos, o endógenos, como las citocinas IL-1, IL-6 y TNF-alfa liberadas por los macrófagos activados. La fiebre moderada beneficia al organismo de varias maneras:
- Inhibe el crecimiento de muchos patógenos que se multiplican mejor a temperatura corporal normal
- Acelera las reacciones metabólicas del sistema inmunitario
- Aumenta la actividad fagocítica de los neutrófilos y macrófagos
- Estimula la producción de interferones antivirales
- Promueve la reparación tisular al aumentar el metabolismo celular
La inmunidad innata es la defensa con la que nacemos, actúa de forma inmediata y no específica contra cualquier patógeno, y no genera memoria inmunológica. La inmunidad adaptativa, en cambio, se desarrolla tras la exposición a un patógeno específico, tarda días en activarse pero es altamente específica y genera células de memoria que permiten respuestas más rápidas y potentes en futuros encuentros con el mismo agente infeccioso.
Los receptores tipo Toll (TLR) son proteínas de reconocimiento de patrones presentes en la superficie y el interior de las células inmunitarias innatas. Existen 10 tipos en humanos, cada uno especializado en detectar componentes específicos de microorganismos, como lipopolisacáridos bacterianos, flagelina o ARN viral. Son fundamentales porque permiten al sistema inmunitario innato distinguir lo propio de lo extraño y activar rápidamente la respuesta defensiva apropiada.
Los neutrófilos son las primeras células en llegar al sitio de infección porque son los leucocitos más abundantes en la sangre (50-70% del total), tienen una gran capacidad de migración y responden rápidamente a las señales quimiotácticas liberadas por los tejidos dañados y los patógenos. Pueden abandonar el torrente sanguíneo y atravesar los tejidos en cuestión de minutos. Sin embargo, tienen una vida muy corta y son rápidamente reemplazados por macrófagos que mantienen la defensa a más largo plazo.
Las células NK identifican células infectadas o tumorales principalmente detectando la ausencia o reducción de moléculas del MHC de clase I en su superficie. Las células sanas expresan MHC-I normalmente, lo que envía una señal inhibitoria a las NK. Cuando un virus o una transformación cancerosa reduce la expresión de MHC-I para evadir a los linfocitos T, las NK pierden esa señal inhibitoria y proceden a destruir la célula anormal liberando perforinas y granzimas que inducen su muerte.
La fiebre moderada es generalmente beneficiosa porque inhibe el crecimiento de muchos patógenos, acelera las reacciones inmunitarias, aumenta la actividad de los fagocitos y estimula la producción de interferones antivirales. Sin embargo, la fiebre muy alta (superior a 40°C) puede ser peligrosa, ya que puede desnaturalizar proteínas, provocar convulsiones febriles especialmente en niños, y causar daño cerebral. Por eso es importante controlar la fiebre cuando supera ciertos límites.
Las células dendríticas son las principales células presentadoras de antígenos y actúan como el puente esencial entre la inmunidad innata y la adaptativa. Capturan y procesan patógenos en los tejidos periféricos, luego migran a los ganglios linfáticos donde presentan fragmentos antigénicos a los linfocitos T mediante moléculas del MHC. Esta presentación antigénica es fundamental para iniciar la respuesta inmune adaptativa específica contra el patógeno invasor.
Los PAMP (patrones moleculares asociados a patógenos) son estructuras moleculares conservadas que están presentes en los microorganismos pero no en las células humanas. Ejemplos incluyen el lipopolisacárido de las bacterias gramnegativas, el peptidoglucano, la flagelina bacteriana y el ARN de doble cadena viral. Son cruciales porque permiten al sistema inmunitario innato detectar rápidamente la presencia de patógenos a través de los receptores de reconocimiento de patrones (PRR), sin necesidad de reconocer antígenos específicos.
Cuando la inmunidad innata no puede eliminar completamente un patógeno, se activa la respuesta inmune adaptativa. Las células dendríticas capturan fragmentos del patógeno y los presentan a los linfocitos T en los ganglios linfáticos, iniciando una respuesta específica que tarda entre 4 y 7 días en desarrollarse completamente. Mientras tanto, la inmunidad innata continúa combatiendo la infección y limitando la propagación del patógeno. La colaboración entre ambos sistemas es fundamental para la eliminación eficaz de las infecciones.
