entender la biología

¿Lo sabía?
Hay unos 800 ganglios linfáticos en el cuerpo de un adulto medio

biología humana

Su sistema
inmunitario

Su sistema inmunitario explicado

Conozca las células y órganos que componen su
sistema inmunitario. Descubra cómo mantiene a raya a los invasores
invasores mortales y qué ocurre cuando se descontrola

El sistema inmunitario trabaja incansablemente todos los días para defenderse de patógenos invasores nocivos como las bacterias y los virus bacterias y virus. Nuestro conocimiento del sistema inmunitario comenzó a finales del siglo XIX, cuando el zoólogo ruso Élie Metchnikoff identificó un grupo de glóbulos blancos llamados fagocitos, cuya función es buscar, engullir y eliminar patógenos. En la misma época, los fisiólogos alemanes Emil Behring y Paul Ehrlich descubrieron los anticuerpos y su función neutralizadora de patógenos. Desde entonces, científicos de todo el mundo han llegado a comprender la complejidad de nuestro sistema inmunitario y las múltiples formas en que ha evolucionado para luchar contra los malos de las bacterias y los virus villanos.
Cuando somos recién nacidos, parte de nuestro sistema inmunitario nos lo transmiten nuestras madres a través de la placenta durante nuestra estancia en el útero, y de nuevo a través de la leche materna. La inmunidad frente a determinados virus y bacterias y la potencia de esta inmunidad pasiva difieren de una madre a otra. Por ejemplo, las madres que han pasado la varicela a lo largo de su vida pueden transmitir esa inmunidad al recién nacido. Sin embargo, esta forma de protección pasiva es efímera y empieza a disminuir después de los primeros meses de vida. Con el tiempo, el sistema inmunitario adquiere inmunidades más complejas tras reaccionar con patógenos del mundo exterior exterior.
Su respuesta inmunitaria se divide en sistemas. La primera línea de defensa es el sistema inmunitario innato. La piel es nuestra primera defensa contra los patógenos y ofrece una barrera física alrededor del cuerpo. Luego está la mucosidad. Los mocos actúan como arenas movedizas para los patógenos, que se quedan atascados y no pueden penetrar más en el organismo. Los patógenos que superan estas dos primeras líneas de defensa pueden llegar al estómago, que está lleno de ácido que los mata. Además, el sistema digestivo alberga bacterias sanas que compiten con las bacterias invasoras por el espacio y el alimento, lo que a veces provoca la muerte de las bacterias invasoras.
Si un patógeno consigue superar estas barreras físicas, se recurre a una defensa interna secundaria. En caso de que se rompa una barrera física, como la piel, y exista una amenaza potencial de invasión de patógenos externos, los glóbulos blancos llamados mastocitos, que se encuentran en el tejido conjuntivo cerca de los vasos sanguíneos, liberan histamina en la sangre para iniciar la respuesta inflamatoria del organismo.
Los primeros soldados en combatir a los patógenos son un grupo de glóbulos blancos llamados fagocitos. Los fagocitos más abundantes en el cuerpo humano son los neutrófilos, que engullen los patógenos nada más verlos. Una vez devorado el patógeno, el neutrófilo se autodestruye en un proceso llamado apoptosis, matando al patógeno en el proceso. Durante la infección, los cuerpos de los neutrófilos autodestruidos se amontonan y forman pus en el lugar de la herida.
Fuera del torrente sanguíneo, los macrófagos, fagocitos de mayor tamaño, también absorben patógenos, pero pueden circular libremente por los tejidos o incrustarse en tejidos como los ganglios linfáticos o el tracto intestinal. Si la lucha contra los patógenos no es favorable a los fagocitos, éstos pueden liberar en la sangre unas sustancias químicas denominadas pirógenos que desencadenan la fiebre. Una vez que los pirógenos llegan al hipotálamo del cerebro, hacen que aumente la temperatura corporal, dando a las células inmunitarias un impulso metabólico para la batalla, pero induciendo estrés en los patógenos.
En el caso de que estas defensas innatas no puedan defenderse completamente de los patógenos, la segunda división del sistema inmunitario, conocida como inmunidad adaptativa o activa, se pone en marcha. En este sistema, una legión de glóbulos blancos llamados linfocitos trabajan juntos para buscar y destruir los patógenos que entran en el torrente sanguíneo. Los elementos clave del sistema inmunitario activo son los antígenos y los anticuerpos. Los antígenos son como las tarjetas de identificación de los patógenos y los anticuerpos son como las fichas policiales de los patógenos. Cuando se comparan ambos y se encuentra una coincidencia positiva, las células inmunitarias se alteran y comienza el proceso de eliminación.
A veces, el volumen de bacterias invasoras puede desbordar el sistema inmunitario del organismo y éste no puede producir suficientes células inmunitarias para combatir una infección grave, como la neumonía. En este caso, el sistema inmunitario puede necesitar la ayuda de medicamentos, llamados antibióticos, para erradicar los patógenos bacterianos. Los antivirales también limitan la capacidad infecciosa de algunos virus invasores, dando al sistema inmunitario la oportunidad de derrotarlos.
Del mismo modo, las vacunas se utilizan para estimular nuestra respuesta inmunitaria natural contra amenazas patógenas específicas. Las vacunas actúan liberando en el organismo unas proteínas denominadas antígenos, que el sistema inmunitario reconoce como extrañas y un patógeno potencial. El antígeno de la vacuna tendrá las mismas proteínas que las del patógeno contra el que se vacuna, como el sarampión. Esto pone en marcha el sistema inmunitario activo, que crea anticuerpos para combatir una posible infección. El sistema inmunitario almacenará o "recordará" los anticuerpos que necesita en caso de una futura infección. Muchas vacunas se administran anualmente para mantener el sistema preparado para la defensa.

© Getty

Linfocitos
en una muestra
de sangre
un microscopio

¿Lo sabías?
Produces más de un litro de mucosidad al día

2

4

¿Dónde está su sistema inmunitario?

Estas importantes partes del cuerpo constituyen su sistema inmunitario

1

5

3

6

1Timo
Los glóbulos blancos llamados linfocitos
llegan al timo procedentes de la
médula ósea y maduran hasta convertirse en linfocitos T.
2Hígado
Aquí se almacenan los glóbulos blancos llamados fagocitos. El hígado también puede detectar
cuando los patógenos entran en el organismo.
3Médula ósea
Es la fábrica de todas las células inmunitarias,
que comienzan como células madre inmaduras
y se diversifican en células
inmunitarias especializadas.
4Amígdalas
En las amígdalas
en las amígdalas. Estas células constituyen una defensa primaria contra los agentes patógenos.
5Ganglios linfáticos
Las células inmunitarias llamadas células B y T
se reúnen en los ganglios linfáticos para comunicarse entre sí.
6Bazo
Filtra patógenos como
bacterias y virus de la sangre,
y también detecta células sanguíneas defectuosas.

Inmunidad del rebaño

Durante el apogeo de la pandemia de coronavirus, es posible que haya oído el término "inmunidad de rebaño". Esta forma de inmunidad se produce cuando la mayoría de una población, o "el rebaño", es inmune a una enfermedad infecciosa concreta. En el momento en que el rebaño es predominantemente inmune, es menos probable que la enfermedad se propague. Por ejemplo, si una persona infectada por un sarampión muy contagioso se situara en el centro de un grupo de personas vacunadas, la enfermedad no podría transmitirse y acabaría desapareciendo. Este tipo de inmunidad también ayuda a quienes no pueden vacunarse, como los recién nacidos y los ancianos.
Para que la inmunidad colectiva sea eficaz, es necesario que el número de personas vacunadas o inmunes a la enfermedad supere la velocidad de propagación de la enfermedad. El sarampión, por ejemplo, puede propagarse a un ritmo tan rápido que es necesario vacunar a 19 de cada 20 personas para que se consiga la inmunidad de grupo.

Para que funcione la inmunidad colectiva, la mayoría de la población debe estar vacunada

Basófilos
Un tipo de glóbulo blanco
blanco llamado granulocito,
liberan histaminas
y heparina durante
una infección.
Células asesinas naturales
(NK)
Como su nombre indica
estas células son las
asesinas del sistema
sistema inmunitario
cazan y matan
patógenos.
Neutrófilos
Una de las primeras células
inmunitarias en el lugar de
ataque patógeno, engullen
engullen a los invasores antes de
de matarlos con
enzimas.
Células dendríticas
Estas células actúan como
coordinadoras de la
respuesta inmunitaria y
comparten información vital
con otras células sobre
quién es el enemigo.
Macrófagos
Glóbulos blancos
que pueden engullir
patógenos, así como
células muertas
muertas por ellos.
Células B
Son un grupo de
linfocitos que
pueden detectar antígenos
y liberar anticuerpos
para combatirlos.
Anticuerpos
Una proteína que encaja como una
cerradura y llave con
antígenos.

Su ejército de inmunidad

Basófilos

La flota de células que pone a los patógenos en su sitio

¿Lo sabía?
Los macrófagos pueden digerir más de 100 bacterias antes de morir

Célula NK

Neutrófilos

Macrófagos

Célula B

Anticuerpo

Célula dendrítica

Lucha contra las infecciones

Cómo responde activamente su sistema inmunitario a la invasión de un patógeno

10Asesinos
Las células T helper detectan el CMH
presentado en la superficie
superficie del fagocito y liberan
citoquinas para activar las células
Células NK para destruir las células infectadas.

Patógeno

1B célula
Están recubiertas de anticuerpos.
Cuando entran en contacto
con un antígeno de la sangre o del
bazo, se unen inmediatamente a él.

¿Sabías que?
Los neutrófilos constituyen alrededor del 70% de los glóbulos blancos

10

9Mostrar y contar
Cuando un fagocito engulle un
patógeno, presenta partes
patógeno en su superficie,
llamado complejo mayor de histocompatibilidad
(CMH).

9

4Células con memoria
Algunas células B se alejan
de la lucha para
preservar sus anticuerpos
en caso de un futuro ataque.

11

7Llamar a la artillería pesada
Los anticuerpos tienen más de
una unión y pueden
unirse a múltiples patógenos,
actuando como pegamento para agruparlos
en un proceso conocido como
conocido como aglutinación.

11Infectar a los infectados
Una vez que una célula NK ha localizado una célula infectada,
se une a ella y libera enzimas en la célula
la célula para matarla, junto con el patógeno que contiene.

8Hora de comer
Los macrófagos son capaces de reconocer
y engullir completamente patógenos aglomerados
patógenos agrupados o células infectadas
mediante un proceso denominado fagocitosis.

8

7

2B ejército de células
Una vez que un linfocito B
se ha unido al
antígeno, se multiplica
multiplica con los
mismos anticuerpos.

3Enviar los anticuerpos
Las células B empiezan a producir
miles de anticuerpos y los
y los liberan en la sangre.

5Marcado
al intruso
Los anticuerpos
buscan el
patógeno correspondiente
y se unen a él.

6Neutralización
Al cubrir completamente el
patógeno con anticuerpos, el
patógeno es incapaz de unirse a
células sanas e infectarlas.

Una ilustración de anticuerpos
se unen a un antígeno

¿Sabía que?
el 70% de la inmunidad se produce en el tubo digestivo

© Getty / Ilustración de Adrian Mann

Nervios dañados

Cuando el sistema inmunitario se vuelve contra sí mismo

Dendrita

Cuerpo celular del soma

Cómo ataca el sistema inmunitario a los nervios de los enfermos de esclerosis múltiple

A veces, el sistema inmunitario humano interpreta erróneamente el tejido sano como patógenos invasores y se dispone a eliminarlo. En una respuesta inmunitaria típica, las células T liberan citocinas que indican a otras células inmunitarias cuándo y dónde atacar y cuándo retirarse. Pero a veces esta comunicación celular falla y las células inmunitarias no pueden identificar correctamente qué es un patógeno y qué es tejido sano, lo que conduce al desarrollo de enfermedades autoinmunes como el lupus y la artritis reumatoide.
Se conocen más de 100 enfermedades autoinmunes, algunas más graves que otras. La esclerosis múltiple, por ejemplo, es una enfermedad crónica del sistema nervioso central causada por una respuesta autoinmune. En lugar de luchar únicamente contra los patógenos invasores, las células inmunitarias se adhieren a las células nerviosas y les impiden enviar señales eléctricas hacia y desde el cerebro. Aún no está claro por qué se desarrollan las enfermedades autoinmunes ni qué hace que el sistema inmunitario deje de reconocer el tejido sano. Sin embargo, los científicos han establecido algunas conexiones entre las enfermedades autoinmunes y sus posibles desencadenantes, como la respuesta inmunitaria a una infección como la faringitis estreptocócica, que puede conducir al desarrollo de una enfermedad autoinmune como la psoriasis.
Una lesión o daño en una parte del cuerpo también puede desencadenar el desarrollo de una enfermedad como la artritis psoriásica, que afecta a las articulaciones. Junto con algunos factores ambientales, la genética también puede desempeñar un papel fundamental en el desarrollo de algunas enfermedades autoinmunes.

Citoplasma

Botón sináptico

Núcleo de Schwann

Vainas de mielina

Núcleo

Saludable
neurona

Nodo de Ranvier

Terminal del axón

Axon

Mielina
vainas

Nodo de
Ranvier

Neurona
con mielina
daño

Linfocitos T

1Neurona sana
Son células especializadas que envían información por el sistema nervioso a través de señales eléctricas.

2Mielina
Esta membrana grasa envuelve el nervio como protección y permite que las señales eléctricas pasen a lo largo de la célula.

3Destruir el mensaje
Las células T envían la alarma a los macrófagos para que busquen y destruyan la mielina de la neurona.

4Inflamación
Los macrófagos y otros linfocitos dañan la mielina y crean inflamación a lo largo del nervio.

Tanto la psoriasis (abajo) como el lupus (derecha)
son enfermedades autoinmunes que afectan
afectan sobre todo a la piel

¿Sabía que?
10 millones de estadounidenses padecen una enfermedad autoinmune

Ilustración de células inmunitarias atacando una célula nerviosa sana

Mitos sobre la inmunidad

Sheena Cruickshank, inmunóloga y
catedrática de ciencias biomédicas y
de la Universidad de Manchester,
separa la inmunidad de la ficción

¿El estrés disminuye la respuesta inmunitaria?
El estrés crónico sí, así que cuanto más tiempo estés estresado, sin duda. Creo que un estrés breve y agudo no es perjudicial para el sistema inmunitario. Algunas personas sugieren que podría darle un pequeño impulso transitorio. Pero el estrés crónico, si te estresas durante mucho tiempo, sí impide la acción de las células inmunitarias.
¿Se debilita la inmunidad con la edad?
Sí, por desgracia. A medida que envejecemos, la mayoría de nosotros experimentamos una disminución de nuestra función inmunitaria. Puede que tengamos menos glóbulos blancos especializados, llamados linfocitos, que están ahí para hacer frente a las infecciones. Sin embargo, no siempre es tan grave en algunas personas mayores; algunas envejecen bien. Y algo que podría estar relacionado con ello es tener un microbioma bueno y diverso. Ayuda a mantener la barrera intestinal, lo que impide que se produzca una especie de intestino permeable y una inflamación de bajo nivel, algo que puede ocurrir con la edad y que puede afectar negativamente al sistema inmunitario.
¿La vitamina C refuerza el sistema inmunológico?
Las pruebas son bastante contradictorias. Una dieta sana es importante para un sistema inmunitario óptimo. Pero los estudios sobre la vitamina C son muy contradictorios. No existe una relación clara con la vitamina C per se. La excepción es la vitamina D. Mucha gente puede tener deficiencia de vitamina D, sobre todo en los meses de invierno, cuando recibimos menos luz solar. Y hay que comer muchos tipos de alimentos para enriquecer la dieta. Y las personas que tienen un bajo nivel de vitamina D parecen ser un poco más susceptibles a los resfriados.
¿La idea de poder reforzar el sistema inmunitario es un mito?
Hay una forma de reforzar realmente el sistema inmunitario: vacunarse. Eso es lo que hacen las vacunas: reforzar la inmunidad para evitar que se enferme en respuesta a una infección concreta. Pero la idea de que podemos reforzar nuestra inmunidad general es un mito. Para la mayoría de nosotros, nuestro sistema inmunológico está haciendo un trabajo bastante bueno. Todos los días estamos expuestos a infecciones y gérmenes repugnantes, y la mayoría de las veces no enfermamos.
¿Tiene el sueño algún impacto en nuestro sistema inmunitario?
Es importante dormir para nuestro sistema inmunitario, como para todo tipo de células de nuestro cuerpo. Prácticamente todas las células del cuerpo tienen pequeños relojes circadianos que ayudan a optimizar nuestro funcionamiento, por lo que la falta de sueño puede alterarlos y, sin duda, afectar a la respuesta inmunitaria. Y nosotros mismos lo sabemos. Si hemos pasado por una fase en la que no hemos dormido bien, hemos estado estresados o no hemos comido bien, a menudo nos quedamos agotados; a menudo tenemos esa horrible infección.
¿El ejercicio disminuye el sistema inmunitario?
Todo depende de cómo se haga ejercicio. El ejercicio moderado es beneficioso para el sistema inmunológico, por lo que los niveles moderados de actividad es lo que recomienda el NHS. Tres o cuatro ráfagas de ejercicio moderado en las que puedas sentir que tu corazón empieza a funcionar. Se pensaba que los 10.000 pasos diarios eran una cifra aleatoria, pero se ha evaluado desde entonces y parece un buen objetivo. Así que todas estas cosas parecen ser buenas para movilizar el sistema inmunológico, ayudándole a funcionar mejor, a detectar infecciones, a tratarlas mejor, y parece que se tiene un menor riesgo de infecciones del tracto respiratorio superior, como los resfriados. Pero si practicas deportes extremos y no estás acostumbrado a ellos, tu cuerpo se estresa y eso no es bueno para tu sistema inmunitario. Es ese equilibrio, y también el grado de aclimatación.
¿Qué mito suele desmentir?
Una de las cosas que más me preocupan y que veo cada vez más es la idea de que es bueno que los niños se infecten para fortalecer su sistema inmunitario. No entiendo de dónde ha salido esa idea. En realidad, sabemos que los niños menores de cinco años son los más vulnerables a las infecciones.

¿Sabías que?
El timo se contrae a un ritmo del tres por ciento anual hasta la mediana edad

getty / Alamy / Universidad de Manchester