Guia Completa del Sistema Immunitari: Immunitat, Antígens i Anticossos

La Immunitat: Concepte i Tipus

La immunitat és la capacitat de ser invulnerable a una malaltia infecciosa determinada. La immunologia s'encarrega d'estudiar el sistema immunitari. La immunitat és específica i sovint té efecte memòria.

Immunitat Natural

Es produeix quan, en ser exposats a una invasió microbiana, el sistema immunològic comença a actuar i produeix anticossos específics contra els microbis.

• Activa: Quan els mecanismes immunològics d'un individu aconsegueixen la immunitat per si sols.
• Passiva: Quan els anticossos no han estat produïts pel mateix individu, sinó que els ha adquirit de l'exterior.

Immunitat Artificial

Es dona quan el sistema immunològic és activat artificialment.

• Activa (Vacunació): Consisteix a injectar microbis morts o atenuats de la malaltia que es vol prevenir. Els anticossos específics són produïts pel propi individu.
• Passiva (Seroteràpia): S'utilitza per curar una malaltia activa i té una durada limitada.

Mecanismes Defensius No Específics

Per penetrar al nostre organisme, els microbis han de travessar dos tipus de barreres defensives inespecífiques.

Barreres Primàries

Per envair el cos, els microbis han de travessar la pell o penetrar per orificis naturals. Les barreres primàries són la pell i totes les secrecions de les obertures naturals. La pell és molt difícil de travessar, excepte si hi ha ferides.

Barreres Secundàries

Quan els microbis superen les barreres primàries, es posa en marxa el mecanisme de barreres secundàries o defensa fagocítica, duta a terme per monòcits i neutròfils.

El procés de la fagocitosi és un tipus d'endocitosi que comporta l'englobament de microorganismes, la incorporació d'enzims dels lisosomes i la destrucció dels organismes fagocitats. També produeix la dilatació dels vasos sanguinis locals i l'augment de la permeabilitat vascular, conegut com a resposta inflamatòria.

L'última barrera defensiva és el sistema immunitari, que actua mitjançant anticossos (Ac), cèl·lules productores d'anticossos i cèl·lules cooperadores que reconeixen les molècules estranyes.

El Sistema Immunitari: Cèl·lules i Teixits

El sistema immunitari és el conjunt de cèl·lules, teixits i molècules implicades en els processos d'immunització. Té una gran capacitat per reconèixer molècules estranyes i provocar el desencadenament de processos de neutralització i destrucció.

Les molècules que activen el sistema immunitari són els antígens (bacteris, virus...). Hi ha dos tipus de respostes immunitàries:

• Immunitat cel·lular: Propiciada per cèl·lules.
• Immunitat humoral: Produïda per anticossos.

Els limfòcits són presents en ambdues respostes.

Els Limfòcits

Són cèl·lules que es troben a la sang i a la limfa, tenen un nucli gran i arrodonit i poc citoplasma. S'anomenen cèl·lules immunocompetents perquè són la base de la immunitat cel·lular i la humoral. Procedeixen de les cèl·lules mare.

Limfòcits B (LB)

• S'originen a la medul·la òssia vermella.
• Produeixen anticossos.
• Intervenen en la immunitat humoral.
• Reconeixen antígens intactes i s'inactiven fàcilment amb raigs X.
• En contacte amb l'antigen, es converteixen en cèl·lules plasmàtiques i s'encarreguen de produir anticossos lliures específics.

Limfòcits T (LT)

• S'originen al timus.
• No produeixen anticossos, però poden detectar antígens units a altres cèl·lules.
• Intervenen en la immunitat cel·lular i s'inactiven difícilment amb raigs.

Tipus de Limfòcits T:

• LT citotòxics: Destrueixen cèl·lules infectades per virus o bacteris patògens amb l'alliberament de citotoxines.
• LT col·laboradors (helper): S'encarreguen d'activar els limfòcits B i d'iniciar la proliferació dels LT citotòxics.

Cèl·lules Presentadores d'Antigen (CPA)

El mecanisme de presentació d'antígens als limfòcits T funciona així:

1. Les cèl·lules presentadores són capaces de captar molècules d'antigen solubles i fer-les entrar al seu interior mitjançant endocitosi.
2. Als endosomes formats s'afegeixen les molècules hidrolítiques dels lisosomes, que s'encarreguen de degradar les proteïnes dels antígens i transformar-les en pèptids senzills.
3. Una part d'aquests pèptids finalment van a parar a la membrana plasmàtica, on són associats a les proteïnes MHC (Complex Principal d'Histocompatibilitat). Els pèptids d'origen antigènic queden exposats a l'exterior de les cèl·lules presentadores.

Òrgans Limfoides

Són òrgans relacionats amb la formació, maduració o acumulació de limfòcits.

• Òrgans limfoides primaris: Es produeix la maduració.
• Òrgans limfoides secundaris: Els limfòcits exerceixen la seva funció.

Principals Òrgans Limfoides:

• Medul·la òssia vermella: S'hi troben les cèl·lules mare precursores de limfòcits, que poden madurar a la mateixa medul·la òssia (limfòcits B) o migrar al timus (limfòcits T).
• Timus: Òrgan on es desenvolupen els limfòcits T.
• Melsa: S'encarrega de filtrar la sang. Els limfòcits B i T s'hi troben separats.
• Ganglis limfàtics: S'encarreguen de filtrar la limfa.
• Fol·licles limfàtics (amígdales, apèndix): S'hi troben limfòcits de manera difusa.

Antígens i la Resposta Immunitària

Un antigen o immunogen (Ag) és qualsevol substància capaç de desencadenar una resposta immunitària.

Tipus d'Antígens:

• Heteroantígens: Macromolècules que pertanyen a microorganismes.
• Isoantígens: Molècules d'un altre individu de la mateixa espècie.
• Autoantígens: Molècules del mateix individu (relacionats amb l'autoimmunitat).

Els antígens presenten una petita zona de la molècula, anomenada determinant antigènic, on s'uneixen específicament els limfòcits o els anticossos. L'antigen pot ser univalent o polivalent, depenent del nombre de llocs d'unió.

Haptens

Són petites molècules que tenen la capacitat d'unir-se a anticossos específics, però que per si soles no estimulen la producció d'anticossos. Els haptens poden adquirir propietats antigèniques quan s'uneixen a molècules transportadores.

Teoria de la Selecció Clonal

Els receptors ja estan preformats en l'aparell immunitari fins i tot abans de la presència de l'antigen. Davant l'entrada de l'antigen, les cèl·lules amb receptors específics són seleccionades i se les estimula a la proliferació i maduració.

Anticossos: Estructura i Funcions

Els anticossos són molècules proteiques produïdes pels limfòcits B que estan destinades a unir-se específicament als antígens.

Els anticossos produïts poden quedar adherits a la membrana plasmàtica, on actuen com a anticossos de superfície o receptors d'antígens, o bé ser segregats a l'exterior de la cèl·lula i actuar com a anticossos lliures circulants a la sang.

Els anticossos són proteïnes del grup de les globulines i, per les propietats immunològiques que tenen, reben el nom d'immunoglobulines (Ig).

Estructura Bàsica de les Immunoglobulines

L'estructura bàsica de les Ig són dues cadenes lleugeres (L) iguals i dues cadenes pesants (H) idèntiques. Les cadenes H i L estan unides entre si per ponts disulfur i formen una molècula tridimensional en forma de Y que es compon d'una tija constituïda per una part de les dues cadenes pesants amb els radicals -COOH i de dos braços formats per cadenes pesants i lleugeres amb radicals -NH2.

A la base dels braços de les cadenes H hi ha una zona frontissa, constituïda per uns quants aminoàcids, per on els braços poden moure's lliurement respecte a la resta de la molècula, la qual cosa facilita la unió a antígens amb diferents determinants antigènics.

Tipus d'Immunoglobulines (Ig)

• IgG: O gammaglobulines, són els anticossos més nombrosos a la sang. A més d'unir-se a antígens, són capaces d'activar tant el complement com els fagòcits sanguinis.
• IgM: Són els primers anticossos que es produeixen davant de l'exposició inicial a un antigen. Tenen una gran avidesa per molècules o microorganismes antigènics polivalents.
• IgA: Es troben a la sang i en diverses secrecions que col·laboren amb les barreres primàries.
• IgE: Es troben en teixits i són causants del fenomen de l'al·lèrgia.
• IgD: Són anticossos de la superfície dels limfòcits B que serveixen com a receptors d'antígens específics.

Mecanismes d'Acció del Sistema Immunitari

Els microorganismes patògens posen en marxa el mecanisme de proliferació i maduració de cèl·lules immunocompetents i de producció d'anticossos, conegut com a resposta immunitària.

Resposta Immunitària Primària

És la que es produeix en el primer contacte amb un antigen determinat. Al cap d'uns quants dies de contacte, comencen a aparèixer anticossos a la sang de l'animal infectat. La producció dels quals va en augment exponencial fins a una fase estacionària, en la qual comencen a davallar. Al cap d'unes setmanes, les immunoglobulines són imperceptibles a la sang.

Resposta Immunitària Secundària

Quan l'aparell immunològic detecta per segona vegada la presència del mateix antigen, origina una resposta amb menys retard, amb més quantitat d'anticossos i de més durada. Això indica l'efecte memòria immunitària.

Reacció Antigen-Anticòs

Quan reconeixen els antígens, els anticossos s'hi uneixen per mitjà d'enllaços de Van der Waals, forces hidrofòbiques o iòniques, en una reacció que s'anomena antigen-anticòs. No s'estableix cap enllaç covalent i, per tant, no és irreversible. L'afinitat d'un anticòs per un antigen està determinada per la intensitat d'interaccions que s'estableixen entre l'antigen i el determinant antigènic. La reacció antigen-anticòs és realment específica.