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L a s d e f e n s a s t o n u a L s e n f e r m e d a d e s 6 9 5 dez extrem a, frecuentem ente letales para ellos. A l con tinuar, los in testinos con tienen bacterias n o rm a lm en te ino fens ivas para la gente p e ro que secretan sustancias q ue destruyen a las bacterias invasoras u hongos. Y fina lm en te , e n las v ía s urinarias la ligera ac idez de la o r in a in h ib e el c red m ien to bacteriano. E n las m uje res, las secreciones áridas y e l m o co ayud an a p roteger la vagina. Po r últim o, las lágrim as, la o rina , la diarrea y el vó m ito ayu d an tam b ién a expu lsar a los invasores. 1 .a d ia rrea y el vó m ito son un a espada d e d o b le filo : aunq ue estos sucesos desagradables dejan a m enos invasores d en tro d e l cuerpo, tam b ién agotan el sum in is tro d e agua co rpo ra l — la pérd ida d e agua a través d e la d iarrea causa la m uerte d e cien tos d e m iles d e n iños a l arto en países e n vías de desarrollo— y ayudan a esparcir los patógenos d e u n a p erson a a otra. A pesar d e estas defensas, m u chos m icrob ios causantes de enferm edades ingresan al cuerpo a través d e las m em branas m u cosas o cortes e n la piel. L a r e s p u e s ta in m u n i t a r ia in n a t a c o m b a te a b s m ic r o b io s in v a s o r e s lo s m icrobios invasores que penetran la p ie l o las m em branas m u cosas se topan co n la gam a d e defensas internas co lectivam ente llam adas inm u n idad innata . la s respuestas inm un itarias innatas son n o específicas, es decir, atacan a m uchos tipos d e m icrob ios en lugar d e tener co m o ob je tivo invasores particulares. la s respuestas inm un itarias innatas se d iv id en en tres categorías principales: • G ló b u lo s b la n co s E l cuerpo tien e u n e jé rd to perm anente d e g lóbulos b lancos, o le u c o c ito s , m u chos de los cuales se especializan e n atacar y destru ir a las cé lu las invasoras o a las prop ias cé lu las d e l cuerpo s i se h a n in fectado c o n algún virus. • L a resp uesta in f la m a to r ia U n a herida, q ue p o r lo regular im p lica te jid o dañado e n co m b in ac ió n co n un a invas ión m asiva d e m icrob ios, p rovoca un a respuesta in flam ato ria , q ue rec lu ta a los leucocitos al s it io d e la lesión y a las paredes d e l área lastim ada para aislar el te jido in fectado d e l resto del cuerpo. • l ie b r e S i un a p ob la c ió n d e m icrob ios logra estab lecer un a in fección im portante, e l cu e rp o puede p ro d u d r fiebre, que desacelera la rep rod ucción m ic ro b ian a y au m e n ta la capaci dad d e l cuerpo para com batirla . L o s fagocitos y las cé lu las ases inas na tu ra le s d es truyen a los m ic ro b io s invasores El cuerpo contiene varios tipos de leucocitos, llam ados fag o c ito s , los cuales so n capaces de ingerir a los invasores extraños y a los desechos celulares p o r fagocitosis. Existen tres tipos im portantes de fagocitos: los m a c ró fa g o s (litera lm ente, 'g randes com ed ores '), los n r u t r ó f l lo s y las c é lu la » d c n d r ít lc a s . Estas célu las v ia jan en e l torrente sanguíneo, atraviesan las paredes capilares y vig ilan los te jidos corporales (F IG U R A 36-3»), d o n d e coasum en las bacterias y sustancias extrañas que penetran la p ie l o las m em branas m uco sas (F IG U R A 36-3b). C o m o posteriorm ente se describe, las células dendriticas y los m acrófagos tam bién realizan un a (un ció n critica en la respuesta inm un itaria d e adaptación. la s c é lu la » a se s in a » n a tu ra le s son o tro tipo d e leucocitos, los cuales atacan p rin c ipa lm en te a las p rop ias cé lu las corporales q ue se h a n convertido e n cancerosas o están invad idas p o r virus. Ia s superficies d e las cé lu la s co rpora les norm ales exponen prote í n a s d e l co m p le jo m ayo r d e h is to co m p atib ilid ad ( M I I C ; véase la sección 3 6 .4 ). la s p rote ínas M I I C iden tifican a las cé lu las corpo rales co m o "p ro p ia s '. I.as células asesinas naturales p a tru llan el cuerpo y m atan a las cé lu las 'e x tra ñ a s ' q ue encuen tran , a l tiem p o que restituyen las cé lu las propias. T an to las célu las infectadas co n virus co m o las cancerosas su e len carecer de ciertas proteínas M I IC , p o r lo q ue las célu las asesinas natura les las consideran aje nas. Ia s célu las asesinas naturales n o son fagocíticas; e n vez d e e llo lib e ran p rote ínas q u e perforan agujeros e n las m em branas d e las E s t u d io d e c a s o c o n t i n u a c i ó n Bacterias"come carne" La piel In tacta es una barrera eficaz co n tra las bacterias "com e carne". S in em bargo, s i se ab re la p iel, com o e n una cirug ía o por una herida, la 1 pyogenes puede entrar al cuerpo. Cada bacteria S. pyogenes está rodeada de una cápsula de ácido hlaturónico, q ue tam bién es un com ponente im portante del tejido conectivo m am ífero. Po r consiguiente, los fagocitos muchas veces no Identifican a la cápsu la co m o una sustancia extraña y com o consecuencia, no atacan a la S pyogenes. A F IG U R A 36-3 E l a ta q u e d e lo s m a c ró fa g o s (b) U n m acrófago Rano oon las bacterias que ingirió www.FreeLibros.me 6 9 6 A n a t o m í a y í i s i o l o g i a a n im a l células infectadas o cancerosas y después secretan enz im as a tra vés d e d icho s agujeros. Estas célu las n o tardan e n m o r ir al ser perforadas y luego co n sum id as p o r las enzim as. ¿C u á l es e l benefic io del cuerpo a l m atar a las cé lu las in fectadas por v iru s ? Los v im s ingresan e n un a cé lu la y ob ligan al m e tab o lism o d e la m ism a cé lu la a fabricar m ás v irus (néose la fi gura 13-2 y * D e cerca: l a rep licac ión v ira l" , e n la pág ina 366 ). Por tan to , es factib le deten er las in fecciones v ira les e lim in a n d o las célu las infectadas antes d e q ue los v irus tengan suficiente tiem p o p a ra replicarse y esparcirse. L a r e s p u e s ta in f la m a to r ia a t r a e fa g o c ito s a l te j id o in fe c ta d o o le s io n a d o Ya sea q ue te contagies de gripe o tengas u n a astilla e n un dedo, experim entirás u n a inflam ación . La respuesta In flam ato ria p ro vo ca q ue los tejidos lesionados se ca lie n te a enro jezcan, se in fla m en y causen d o lo r (inflam ación litera lm ente s ign ifica “ in cen d io "). Este m ecan ism o d e defensa tiene varias (unciones: atrae fagocitos al área, p rom ueve la coagulación d e la sangre y p rovoca dolor, que estim ula com portam ientos de protección. l a respuesta in flam a to ria in ic ia cuando las célu las dañadas lib e ran sustancias qu ím icas p rovocand o q ue ciertas célu las del te j id o conectivo , llam adas m astoc ito a, secreten h is ta m in a y otros com puestos (F IG U R A 36-4). L a h is tam in a re la ja el te jid o lis o alre d ed o r d e las arterio las, lo q u e increm en ta el f lu jo san g u íneo que p e rn e a las paredes capilares. FJ f lu jo san g u íneo ad ic ion a l a través d e los cap ilares perm eables d ir ig e líq u id o d e la sangre a l área h e rida . Po r u n to , la h is tam in a es la responsab le d e l en ro jec im ien to , ca lor e in flam a c ió n d e la respuesta in flam ato ria . O tras sustancias q u ím icas liberadas p o r las cé lu las heridas y los m astocitos, así co m o a lgunos com puestos q ue p rod ucen los m icro b io s m ism os, atraen a m acrófagos, neu tró filos y cé lu las dendriticas. la ta s célu las atraviesan las paredes capilares perm eables y fag o ritan a las bacterias, residuosy desechas celu lares q ue p rovo can la lesión (i>éanse las figuras 36-3 y 36-4). En algunos casos se puede acu m u la r pus, un a m ezcla espesa y b lancuzxa d e bacterias m uertas, desechos d e l te jid o y g lób u lo s b lancos v ivo s y m uertos. (N o es d e so rp render q ue las bacterias 'c o m e ca rn e ' puedan causar la fo rm ac ió n d e grandes cantidades de pus e n u n a herida; d e hecho , e l n o m b re d e la especie S . pyogenes s ign ifica 'p ro d u c to r de p u s '. ) M ien tras tanto, otras sustancias q ue liberan a las célu las le s ionadas in id a n la coag u lac ió n sangu ínea ( véase la pág ina 629 ). lo s coágu los tap on an los vasos sanguíneos dañados, reducen la pérd ida d e sangre e im p id en q ue los m icro b io s ingresen al to- trente sanguíneo. A l m ism o tiem p o , los coágu los se lla n la herida d e l ex terio r para lim ita r la entrada d e m ás m icrob ios. Po r ú ltim o , e l d o lo r se d eb e a la in f lam a c ió n y a algunas sustancias qu ím icas q u e libera e l te jid o lesionado . L a f ie b r e c o m b a te in fe c c io n e s a g ra n e s c a la S i los invasores penetran las defensas y organizan una in fección a gran escala, pueden p rovocar fiebre. A unque las fiebres m u y altas pueden ser peligrosas e in c lu so las m oderadas son desagradables, fo rm an parte im portante d e la defensa d e l cuerpo contra las infec ciones. FJ hipotá lam o, q ue es la parte d e l cerebro donde están las células nerviosas q u e fungen co m o sensores d e tem peratura (co m o u n term ostato d e l cu e rpo ), co n tro la e l in ic io de la fiebre. En los seres hum anos, el 'te rm o s ta to ' está fijado e n 36 a 37 ° C C iertos macrófagos, a l responder a la infección, liberan un a proteína lla m ad a p irógeno endógeno ('p ro d u c to r d e fuego generado inter n a m e n te '). E l p irógeno endógeno v ia ja e n e l torrente sanguíneo al h ip o tá lam o y au m enta e l punto f i jo d e l term ostato . FJ cuerpo responde con u n m ayor m etabo lism o d e la grasa ( l o q ue genera m ás ca lo r), constricción de los vasos sangu íneos q ue abastecen a A F IG U R A 36-4 L a respuesta in flam ato ria P R E G U N T A ¿Cóm o ayuda la respuesta Inflamatoria a que los glóbulos blancos salgan de los capilares? www.FreeLibros.me Las defensas to n u a L s enfermedades 6 9 7 la p ie l (reduce la pérdida de ca lor a uavés d e la p ie l) y conductas d e conservac ión co m o tem b lar y m eterse bajo las cob ijas. Lo s p iró genos endógenos tam b ién p rop ician q ue o tras célu las reduzcan la concentración d e h ierro e n la sangre. U n a tem peratura co rpo ra l e levada au m e n ta la activ idad de los g lób u lo s b lancos fagociticos y a l m ism o tiem p o d ism in u ye la rep ro d u c rió n bacteriana. La d efic iencia d e h ie rro que acom paña la fiebre ta m b ié n im p id e la m u ltip licac ión bacteriana. M ientras tan to , las cé lu las d e l s is tem a in m u n ita r io d e ad ap tac ión se repro ducen con rapidez, ace lerando e l in ic io d e u n a respuesta inm uni- ta ria de adap tación eficaz. \n fieb re tam b ién es tim u la q ue las cé lu la s v ira les p roduzcan un a p ro te ín a llam ada inu rferón, q ue v ia ja a o tras célu las au m en tan do su resistencia a l ataque v ira l. D e igual fo rm a es tim u la a las célu las asesinas natura les q u e destruyen a las célu las virales e n e l cuerpo. la fiebre es un m ecanism o d e defensa eficaz, co m o lo dem os traron experim entos e n los cuales se infectó a vo luntarios con el v i rus d e la gripe y luego se les tra tó con á r id o acetilsalicílico |asp irina| (q u e reduce la fiebre) o con u n placebo (sustancia inactiva que pa rece u n m edicam ento real y sirve d e co n tro l). Las personas tratadas con asp irina tuvieron m u cho m ás virus en la nariz, estornudaron y tosieron con m ayo r frecuencia q ue aquellos tratados con place bo. Estos resultados respaldan la hipótesis de que la fiebre ayuda a con tro lar in fecciones virales. C o m o las fiebres m u y altas pueden ser peligrosas, la decisión d e q ue tomes asp irina, acetam inofén o ibuprofeno cuando tengas fiebre se debe consultar con tu m édico. 36 .3 ¿C U Á L E S SO N LO S C O M P O N E N T E S C LA V E D E L S IS T E M A IN M U N IT A R IO D E A D A P T A C IÓ N ? Las barreras externas, los fagocitos, las célu las asesinas naturales, la respuesta in flam ato ria y la fiebre so n defensas n o específicas. Su (un ció n es b lo qu ear o a n iq u ila r cualquier m ic ro b io q ue invada el cuerpo. Po r desgracia, las defensas n o específicas n o son in vu ln e rables. A lgunos m icrobios, co m o la & pyogerm , h a n d esano llado adaptaciones q ue ayudan a penetrar estas defensas. C u an d o son traspasadas, el cuerpo organiza una respuesta inm un itaria coor d inada y sum am ente específica d irig ida e n contra del organism o particu lar q ue co lon izó con éxito e l cuerpo. 13 historiador griego T u d d id es identificó las características fundam entales d e la respuesta inm u n ita ria d e adap tación hace m ás d e 2,000 años. O b servó que, e n ocasiones, un a persona que con tra ía un a enferm edad se recuperaba y n u n ca m ás se vo lv ía a contag iar d e la m ism a; es decir, s e vo lv ía inm une. Sa lvo raras ex cepciones, la in m u n id a d a un a enferm edad n o confiere protección contra otras enferm edades. Po r tanto, la respuesta inm un itaria de adap tación ataca a un tipo de m icro b io específico, lo e lim in a y ofrece futura protección contra ese m icrob io , m as n o contra otros. E l sistem a inm unitario de adaptación consta de células y m oléculas dispersas en todo el cuerpo C o m o corresponde a u n s is tem a que debe patru llar e n todo el cuerpo e n caso d e m icrobios invasores, e l s is tem a in m u n ita r io d e a d a p ta c ió n ( a m e n u d o llam ad o s im p lem ente s is te m a in m u n i t a r io ) se d istribuye e n todo e l cuerpo, co n concentraciones de célu las e n cieno s lugares (F IG U R A 36-5). E l sistem a in m u n ita rio consta d e tres com ponentes principales: • C é lu la s in m u n e s l a respuesta in m u n ita r ia d e adap tación se p roduce m ediante las in teracciones en tre los d iversos tipos de g lóbulos b lancos, in c lu ye n d o macrófagos, cé lu las dendríticas y lin focitos. A lgunos, co m o los m acrófagos y las célu las den dríticas, tienen un a fu n c ió n e n las respuestas inm u n ita rias de adap tación e innatas ( véase la tab la 36-2). Las célu las q ue jue gan u n papel c lave e n la respuesta in m u n ita r ia d e adap tación son los l in fo c ito s . H a y dos tipos p rin c ipa les d e lin focitos: los l in fo c ito s B y los l in fo c ito s T. A m bo s lifo n rito s , B y T , surgen d e las cé lu las m adre e n la m édu la ósea. A lgunas de es tas célu las m ad re producen cé lu las precursoras d e lin focitos. A F IG U R A 36-5> E l s is te m a S n fá t ic o c o n t ie n e m u c h o d e l s is te m a in m u n ita r io Las células del sistem a Inmunitario se forman e n la médula ósea y maduran ahí o en el tim o. La mayoría de las células Inmunes maduras residen en los nódulos linfáticos o en el bazo. Conforme la linfa v ia ja e n los nódulos linfáticos, la mayoría de los Invasores m icrobianos son atacados y muertos. ta vá lvu la impido d contraflujo rx id u ü -r In fáb co www.FreeLibros.me 6 9 8 l * J ? M * L t i» J Anatom ía y fisiología animal A lg u nas cé lu las precursoras co n c luyen su desarro llo en la m édu la ósea y se convierten e n lin fo r ito s B (d e l inglésbone, q u e significa hueso ). O tra s cé lu las precursoras m igran d e la m édu la a l t im o a través d e l sistem a circu la to rio (léase m ás ad e lan te ), donde se desarro llan e n lin fo rito s T (d e fim o). • T e jid o s y ó rg a n o s Ia s cé lu las d e l sistem a in m u n ita r io se p roducen y h a b ita n e n d iversos lugares d e l cuerpo ; entre e llo s , los vasos d e l sistem a lin fá tico , los n ó d u lo s lin fáticos, e l t im o , el bazo y los co n ju n to s d e te jid o conectivo esp ec ia li zado, co m o las am ígdalas. A u n m a n d o el sistem a c ircu la to rio p o r lo general n o se considera p a n e d e l s is tem a in m u nitario , tran spo n a célu las in m u n e s y p ro te ínas p o r to d o el cuerpo . El cuerpo h u m an o con tiene aproxim adam ente 500 n ó d u lo s lin fá t ic o s esparcidos a lo largo d e los vasos linfáticos (ténsela figura 36-5). La lin fa fluye a través d e los angostos pasos e n los nódulos linfáticos, q ue contienen masas d e ma- c ró lá g o y lin foritos. C u a n d o tienes una enferm edad q ue causa 'gang lios in flam ad o s ', se trata d e nódulos linfáticos e n los que se acum u laron glóbulos b lancos, bacterias, desechos d e células muertas y liq u id o durante e l proceso d e com bate a la infección. El t im o se loca liza d eb a jo del esternón , ligeram ente a rr ib a del corazón. Es bastante g rande e n lactantes y n iños pequeños, pero em pieza a reducirse después d e la pubertad. E l t im o es fund am enta l para el d esarro llo de a lgunas célu las inm unes. El b a z o es un ó rgano d e l tam añ o del p u ñ o q ue se encuen tra a la izquierda e n la cavidad ab d o m in a l, e n tre el estóm ago y e l d iafragm a. E l bazo filtra la sangre, expon iéndo la a los g lóbulos b lancos que destruyen partícu las extrañas y g lób u lo s ro jos envejecidos. la s a m íg d a la s se localizan e n u n a n illo a lrededo r d e la faringe (la parte m ás a lta d e la garganta; véanse las figuras 33-7 y 34-12). S u u b icac ió n e s idea l para m uestrear los m i crob io s q ue entran a l cuerpo a través d e la boca. Los macró- fagos y otros g lób u lo s b lancos e n las am ígdalas destruyen d irectam ente m u chos m icrob ios invasores y con frecuencia in ic ia n un a respuesta in m u n ita r ia d e adap tac ión . • P ro te ín as secretadas Los leucocitos y otras célu las secretan m uchas proteínas diferentes, llam adas co lectivam ente c it e c i n a s. q ue se utilizan para la com unicación entre las células, l ln g-an nú m ero d e proteínas en la sangre, llam adas d e c o m p le m e n to , ap o yan a l sistem a inm un itario e n la labor de m atar a los m icrobios invasores (lé ase la sección 36 .5 ). P o r últim o, u n subcon junto d e leucocitos, ILam ado lin fo ritos B , p rod u ce anticuerpos. C o m o se verá, los anticuerpos ayudan a que el sistem a in m u n ita rio iden tifique y destruya los m icrobios invasores. A u n cuando los anticuerpos son parte exclusiva d e la respuesta inm u n ita ria d e adaptación, a lgunas rito rin as y p roteínas de com p lem en to partic ipan e n las respuestas innatas y d e adaptación. Po r e jem p lo , a lgunas rito rin as estim ulan las defensas n o específicas co m o la in flam ación , la activación d e las célu las asesinas naturales y la fiebre (e l interferón y los p irógenos endógenos son rito rin as). T o d as las respuestas in m u n ita r ia s d e ad ap tac ión inc luyen los tres m ism o s pasos. Prim ero , los lin fo rito s iden tifican a un m ic ro b io invasor y d istinguen s i es invasor o p rop io ; segundo, atacan, y tercero, conservan u n a m em o ria del invasor q ue les per mite estar de guard ia e n futuras in fecciones del m ism o tipo de m icrob io . 36 .4 ¿C Ó M O ID E N T IF IC A E L S IST EM A IN M U N IT A R IO D E A D A PT A C IÓ N A LO S IN V A S O R E S ? Para en tender có m o identifica c l sistem a in m u n ita rio a los in va sores e in ic ia un a respuesta, es preciso responder tres preguntas: ¿có m o iden tifican los lin fo ritos a las m oléculas y célu las extrañas? ¿C ó m o pueden p rod uc ir los lin fo ritos respuestas específicas para tantos tipos de células y m oléculas? ¿C ó m o e v itan co n fu n d ir a las células y m oléculas corporales con los invasores? E l sistem a inm unitario de adaptación identifica las com plejas m oléculas de los invasores Desde la perspectiva del sistem a inm un itario , la d iferencia entre las bacterias y los seres h u m an os es q ue cada u n o contiene m oléculas com plejas específicas q ue el o tro n o tiene. Tus células in m u n es d is tinguen a las células y m o lécu las d e tu cuerpo d e aquellas e n los de m ás organism os e n la T ierra , in c lu yen do a otras personas, porque algunas d e ms m o lécu las com p le jas so n ún icas para t i (a m enos q ue tengas u n g e m e lo idéntico) y algunas d e las m oléculas com pletas d e los dem ás organism os son ún icas para e llos. Estas m olé culas grandes y com plejas, p o r lo general proteínas, polisacáridos o glicoproteínas, se llam an an t íg e n o s , porque son m oléculas que 'generan an ticuerpos '; es d ed r, pueden p rovocar una respuesta in m unitaria , co m o la producción d e anticuerpos. lo s an tígenos co n frecuencia se encuen tran e n las super ficies d e los m icrob ios invasores. M uchos an tígenos virales se in co rp o ran a las m em branas p lasm áticas d e células corporales infectadas. Los antígenos v ira les y bacterianos tam b ién 'a p a re c e n ' e n las m em branas p lasm áticas d e las célu las dendriticas y los m acrófagos que les rodean . Es pos ib le q ue otros antígenos, co m o las toxinas q ue liberan las bacterias, estén disueltos e n e l p lasm a sanguíneo , l in fa y otros líq u id os extracelulares. Los anticuerpos y receptores de linfocitos T identifican y se adhieren a antígenos extraños lo s lin fo ritos generan dos tipos d e proteínas que iden tifican , se unen y ayudan a des tm ir antígenos específicos, l o s lin fo rito s B y sus descendientes producen las proteínas a n t ic u e rp o ; los lin fo r i tos T p roducen las proteínas re c e p to ra s d e l in fo c ito s T. L o s a n t ic u e rp o s id e n tif ic a n y a y u d a n a d e s t r u ir a lo s in v a s o re s lo s anticuerpos son proteínas e n fo rm a d e Y com puestas de dos p ires de cadenas pcptíd icas: u n par d e cadenas grandes idénticas (pesadas) y u n p ar d e cadenas pequeñas idénticas (lig e ras ) (F IG U RA 36-6). Am bos tipos d e cadenas tienen un a re g ló n co n s tan te , q ue es s im ila r e n todos los anticuerpos d e l m ism o tipo , y un a re g ió n v a r ia b le , que d ifiere entre los anticuerpos ind iv iduales. La co m b in ac ió n d e cadenas pesadas y ligeras p roduce u n anticuerpo con d o s partes funcionales: los 'b ra z o s ' y el 't r o n c o ' d e la Y . I,as legiones variables (e n las puntas d e los b razos) fo rm an sitios que identifican y se unen a los antígenos (léase la figura 36-6). í^ada sitio d e u n ió n tiene u n tam año, fo rm a y cargas eléctricas específi cos, d e m o do q ue só lo ciertas partículas encajan y se unen a l an ticuerpo. Los sitios son tan específicos que cada an ticuerpo só lo puede unirse a u n o s cuantos tipos de m oléculas d e antígenos m u y semejantes. www.FreeLibros.me
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