Dr. José Israel León Pedroza

La inmunología es una rama amplia de la biología y de las ciencias biomédicas que se ocupa del estudio del sistema inmunitario, entendiendo como tal al conjunto de órganos, tejidos y células que, en los vertebrados, tienen como función reconocer elementos extraños o ajenos dando una respuesta (respuesta inmunitaria).

La ciencia trata, entre otras cosas, el funcionamiento fisiológico del sistema inmunitario tanto en estados de salud como de enfermedad; las alteraciones en las funciones del sistema inmunitario (enfermedades autoinmunitarias, hipersensibilidades, inmunodeficiencias, rechazo a los trasplantes); las características físicas, químicas y fisiológicas de los componentes del sistema inmunitario in vitro, in situ, e in vivo. La inmunología tiene varias aplicaciones en numerosas disciplinas científicas, que serán analizadas más adelante.

Concepto

El término latino immunis —exento— es el origen de la palabra inmunidad, que se refiere al estado de protección contra anomalías infecciosas.

Perspectiva histórica

La disciplina de la inmunologia surgió cuando se observó que los individuos recuperados de ciertos trastornos infecciosos quedaban protegidos después contra la enfermedad. Se cree que la primera referencia que describe a los fenómenos inmunitarios fue escrita por Tucídides, el historiador de las guerras del Peloponeso, en el año 430 a.n.e. Este texto describe una que durante una plaga en Atenas, solo los que se habían recuperado de ella podían cuidar a los enfermos porque no contraían el padecimiento por segunda vez.

Los primeros intentos registrados de inducir inmunidad de manera artificial los llevaron a cabo los chinos y los turcos en el siglo XV al intentar prevenir la viruela. Los informes describen el proceso de variolización en el que las costras secas dejadas por las pústulas de la viruela se inhalaban por las narinas o se insertaban en pequeños cortes de piel.

En 1718, el médico inglés Edward Jenner, al observar el hecho de que las niñeras que habían contraido la enfermedad de la pústula vacuna o pústula mamaria de la vaca (una enfermedad leve) quedaban inmunes contra la viruela razonó que al introducir líquido de una pústula vacuna en una persona (inoculación) podía protegérsele contra la viruela. Verificó su hipótesis inoculando en un niño de ocho años de edad con líquido de una pústula vacuna y luego lo infectó de manera intencional con viruela; el niño no presentó la enfermedad.

Louis Pasteur, con sus asistentes Charles Chamberland y Émile Roux, logro cultivar la bacteria que causaba el cólera de las gallinas y comprobó la participación de este microorganismo cuando los pollos inoculados con este murieron. Pasteur se fue de vacaciones y dejó su laboratorio con sus cultivos bacterianos, los que al paso del tiempo perdieron su patogenicidad. Al volver, inyectó a algunos de sus pollos con estos cultivos viejos y notó que enfermaban, pero no morían y supuso que se debía a la desvitalización del cultivo. Trató de repetir este experimento pero con un cultivo nuevo que al inyectar sobre los pollos los mataría, no obstante, su abastecimiento de pollos era limitado y tuvo que usar los mismos pollos. Cuando los inyectó, estos estaban protegidos contra la enfermedad. Con esto descubrió que el envejecimiento atenuó la cepa y que esta podría utilizarse para conferir protección contra el padecimiento. Denominó a la cepa atenuada vacuna (del lat. vacca que significa vaca) en honor al trabajo de Jenner. Este trabajo marco el inicio de la inmunología.

Pasteur descubrió que era posible atenuar o debilitar agentes patógenos que confirieran resistencia y esto lo demostró con otro experimento en el pueblo de Pouilly-le-Fort en 1881. Pasteur vacunó ovejas con el bacilo del carbunco (Bacillus anthracis) atenuado con calor. En este experimento, solo las ovejas vacunadas vivieron. En 1885, Pasteur vacunó por primera vez a un humano, Joseph Meister, un niño que había sido mordido por un perro rabioso. Pasteur le administró virus de la rabia atenuados con lo que evitó el progreso de la enfermedad. Joseph creció y se convirtió en el custodio del Instituto Pasteur.

Las décadas que siguieron fueron los emocionantes, dominadas por estos otros gigantes como Koch, Metchnikoff, Ehrlich, Behring von Bordet, Richet, y el joven Landsteiner e influenciados por los descubrimientos de anticuerpos, complemento, diagnóstico serológico, anafilaxia, y numerosos otros fenómenos y técnicas.

Inmunidad humoral y celular

Pasteur demostró que la vacunación funcionaba pero no tenía ni idea de como funcionaban. El trabajo experimental de Emil von Behring y Shibasaburo Kitasato en 1980 proporcionó la primera información sobre el mecanismo de inmunidad. Demostraron que el suero de animales inmunizados con anterioridad contra la difteria podían transferir el estado de inmunidad a animales no inmunizados. Gracias a este trabajo ganaron el premio nobel en medicina en 1901.

Años más tarde, varios científicos probaron durante la década siguiente que un componente activo del suero inmune podía neutralizar y precipitar toxinas y aglutinar bacterias. Este componente activo recibió nombres como antitoxina, precipitina y algutinina hasta que en 1930 Elvin Kabat demostró que la fracción de suero gamma (inmunoglobulinas) era la que generaba todas estas actividades. Las moléculas activas de esta fracción se llamaron anticuerpos.

Inmunología clásica

La inmunología clásica está incluida dentro de los campos de la epidemiología. Estudia la relación entre los sistemas corporales, patógenos e inmunidad. El escrito más antiguo que menciona la inmunidad se considera el referente a la plaga de Atenas en el 430 a. C. Tucídides notó que la gente que se había recobrado de un ataque previo de la enfermedad podía cuidar a los enfermos sin contraer la enfermedad por segunda vez. Muchas otras sociedades antiguas tienen referencias de este fenómeno, pero no fue hasta los siglos XIX y XX donde el concepto fue llevado a la teoría científica.

El estudio de los componentes celulares y moleculares que comprende el sistema inmunitario, incluyendo sus funciones e interacciones, es el tema central de la inmunología. El sistema inmunitario ha sido dividido en un más primitivo sistema inmunitario innato, y un sistema inmunitario adaptativo o adquirido de los vertebrados; éste último a su vez está dividido en sus componentes humorales y celulares.

La respuesta humoral (anticuerpos) es definida como la interacción entre los anticuerpos y los antígenos. Los anticuerpos son proteínas específicas liberadas de cierta clase de células inmunitarias (linfocitos B). Los antígenos son definidos como elementos que promueven la generación de anticuerpos. La inmunología trata de comprender las propiedades de estas dos entidades biológicas. Sin embargo, igualmente importante es la respuesta celular, que puede no solamente matar a las células infectadas, sino que también es crucial en el control de la respuesta de los anticuerpos. Se observa entonces que ambos sistemas son altamente interdependientes.

En el siglo XXI, la inmunología ha ampliado sus horizontes con las investigaciones desarrolladas en los nichos más especializados de la inmunología. Esto incluye la función inmunitaria de las células, órganos y sistemas normalmente no asociados con el sistema inmunitario, así como la función del sistema inmunitario fuera de los modelos clásicos de inmunidad.

Inmunología clínica

La inmunología clínica es el estudio de las enfermedades causadas por los trastornos del sistema inmunitario (fallo, acción anormal y crecimiento maligno de los elementos celulares del sistema). También involucra enfermedades de otros sistemas, donde las reacciones inmunitarias juegan un papel en los rasgos clínicos y patológicos.

Las enfermedades causadas por los trastornos del sistema inmunitario se dividen en dos amplias categorías:

• Inmunodeficiencia, en la cual partes del sistema inmunitario fallan en proveer una respuesta adecuada (p. ej. en el sida).
• Autoinmunidad, en la cual el sistema inmunitario ataca las células del propio organismo (p. ej. lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoide, enfermedad de Hashimoto y miastenia gravis).
• Otros desórdenes del sistema inmunitario incluyen diferentes grados de hipersensibilidad, en los que el sistema responde inapropiadamente a componentes inofensivos (asma y otras alergias) o responde con excesiva intensidad.

La enfermedad más conocida que afecta al sistema inmunitario es el sida, causado por el VIH. El sida es una inmunodeficiencia caracterizada por la pérdida de células T CD4+ ("helper") y macrófagos, que son destruidos por el VIH.

Los inmunólogos clínicos también estudian las formas de prevenir el rechazo a trasplantes, en el cual el sistema inmunitario destruye los alógenos o xenógenos.

Inmunoterapia

El uso de los componentes del sistema inmunitario en el tratamiento a una enfermedad o trastornos conocido como inmunoterapia. La inmunoterapia se usa en el contexto del tratamiento de los cánceres junto con la quimioterapia (drogas) y la radioterapia (radiación). Sin embargo, la inmunoterapia se usa frecuentemente en los pacientes inmunosuprimidos (como los enfermos de sida) y las personas que sufren otras deficiencias inmunitarias y enfermedades autoinmunitarias.

Inmunología diagnóstica

La especificidad del enlace entre antígeno y anticuerpo ha creado una herramienta excelente en la detección de las sustancias en una variedad de técnicas diagnósticas. Los anticuerpos específicos para determinado antígeno pueden ser conjugados con un radio-marcador, marcador fluorescente, o una enzima reveladora (por escala de color) y son usados como pruebas para detectarlo.

Inmunología evolutiva

El estudio del sistema inmunitario en especies extintas y vivientes es capaz de darnos una clave en la comprensión de la evolución de las especies y el sistema inmunitario.

Un desarrollo de complejidad del sistema inmunitario pueden ser visto desde la protección fagocítica simple de los organismos unicelulares, la circulación de los péptidos antimicrobianos en insectos y los órganos linfoides en vertebrados. Por supuesto, como muchas de las observaciones evolutivas, estas propiedades físicas son vistas frecuentemente a partir de la mirada antropocéntrica. Debe reconocerse que, cada organismo vivo hoy tiene un sistema inmunitario absolutamente capaz de protegerlo de las principales formas de daño.

Los insectos y otros artrópodos, que no poseen inmunidad adaptativa verdadera, muestran sistemas altamente evolucionados de inmunidad innata, y son protegidos adicionalmente del daño externo (y la exposición a patógenos) gracias a su cutícula.

Enlaces externos

• BMC: Immunology- BioMed Central:Immunology es un diario de acceso abierto que publica artículos investigativos de revisión originales.
• Nature Reviews Immunology (Sitio Web)
• Janeway's Immunobiology textbook Versión de búsqueda online en el National Center for Biotechnology Information
• Overview en el Medical College of Georgia, Estados Unidos de América.
• MUGEN NoE Modelos marinos de enfermedades inmunitarias
• Transplantation Immunology Sitio web interesante creado por la Facultad de Medicina de ka Universidad de Geneva que trata con los trastornos inmunitarios asociados con el trasplante de materiales genéticamente diferentes entre el donador y el receptor (células madre hematopoyéticas, órganos o la transfusión sanguínea).
• Lecturas online de Inmunología University of South Carolina, Estados Unidos de América.
• BRT-Burleson Research TechnologiesMide los efectos de farmacéuticos en el estado de desarrollo en el sistema inmunitario.