Este artículo trata de la respuesta inmune en vertebrados con mandíbulas y, más específico, mamíferos.
La respuesta de células B policlonales es un modo natural de respuesta inmune exhibida por el sistema adaptativo inmune en mamíferos. Asegura que solo un antígeno sea reconocido y atacado a través de sus partes superpuestas, llamadas epítopos, por múltiples clones de células B.
En el transcurso de una respuesta inmune normal, partes de patógenos (por ejemplo bacteria) son reconocidos por el sistema inmune como extraños (no del mismo), y eliminados o neutralizados efectivamente para reducir el potencial del daño. Tal sustancia reconocible se llama antígeno. El sistema inmune puede responder en muchas maneras hacia un antígeno; una característica clave de esta respuesta es la producción de anticuerpos por células B (o linfocitos B) involucrando un brazo del sistema inmune conocido como inmunidad humoral. Los anticuerpos son solubles y no requieren un contacto directo célula a célula entre el patógeno y células B para funcionar.
Los Antígenos pueden ser sustancias largas y complejas, y cualquier anticuerpo solo puede unirse a un área pequeña y específica en el antígeno. Por consiguiente, una respuesta inmune efectiva frecuentemente involucra la producción de muchos diferentes anticuerpos por muchas diferentes células B contra el mismo antígeno. Por lo tanto el término "policlonal", que deriva de las palabras poly, que significa muchos y clones ("Klon"= en griego para brote o rama); que es un grupo de células que surgen de una misma célula "madre". Los anticuerpos policlonales heterogéneos son distintos a anticuerpos monoclonales, ya que son idénticos y reaccionan contra un solo epítopo, y son más específicos.
Aunque la respuesta policlonal confiere ventajas en el sistema inmune, particularmente mayor probabilidad de reaccionar contra patógenos, también incrementa las posibilidades de desarrollar ciertas enfermedades autoinmunes resultantes de la reacción del sistema inmune contra moléculas nativas producidas dentro del hospedero.
Respuesta humoral a infección
Enfermedades que pueden ser transmitidas de un organismo a otro son conocidas como enfermedades infecciosas, y el agente causante biológico involucrado se conoce como patógeno. El proceso por el cual el patógeno es introducido en un cuerpo se le conoce como inoculación,El término "inoculación" es usualmente utilizado en el contexto de inmunización activa, es decir, deliberadamente introducir una sustancia antigénica en el cuerpo del hospedero. Pero en varias discusiones de enfermedades infecciosas, es común que se use el término para implicar un evento espontáneo (que es sin intervención del hombre) resultado en una introducción del organismo causante en el cuerpo, ingiriendo agua contaminada con Salmonella typhi—el organismo causante de la fiebre tifoidea. En estos casos, el organismo causante es conocido como inóculo, y el número de organismos introducidos como "dosis del inóculo". y el organismo al que afecta se conoce como hospedero biológico. Cuando el patógeno se estabiliza, en un paso conocido como colonización, puede resultar en infección consecuentemente dañando al hospedero directamente o a través de sustancias nocivas llamadas toxinas que produce. Estos da lugar a los diferentes síntomas y signos característicos de una enfermedad infecciosa como neumonía o difteria.
Contrarrestar las diversas enfermedades infecciosas es muy importante para la supervivencia del organismo susceptible, particularmente, y la especie en general. Esto es logrado por el hospedero cuando elimina el patógeno y sus toxinas o volviéndolos no funcionales. El conjunto de varias células, tejidos y órganos que se especializan en proteger al cuerpo contra infecciones se le conoce como sistema inmune. El sistema inmune logra esto, a través del contacto directo de ciertas células blancas de la sangre con el patógeno invasor involucrando un brazo del sistema inmune conocido como inmunidad mediada por células, o produciendo sustancias que se mueven de sitios distantes de donde son producidas, "buscando" las células y toxinas causantes de la enfermedad específicamente porEspecificidad implica que dos diferentes patógenos son vistos como dos diferentes entidades, y contrarrestadas por diferentes moléculas de anticuerpos. la unión con ellas, y neutralizándolas en el proceso conocido como brazo humoral del sistema inmune. Esas sustancias son conocidas como anticuerpos solubles y realizan funciones importantes al contrarrestar infecciones.Acciones de anticuerpos: Recubrimiento del patógeno, previniendo que se adhiera a la célula huésped y la colonización Precipitar (hacer que las partículas se "hundan" uniéndolos a ellos) los antígenos solubles y promover su espacio por otras células del sistema inmune de varios tejidos y sangre Recubrimiento de microorganismos para atraer a células que puedan sumergir el patógeno. Esto es conocido como opsonización. Así, el anticuerpo actúa como una opsonina. El proceso de sumergir se conoce como fagocitosis (literalmente, comer células) Activar el sistema complementario que lo más importante hace agujeros en la cubierta exterior del patógeno (membrana celular), matándolo en el proceso Marcaje de las células huésped infectadas por virus para destrucción en un proceso llamado Citotoxicidad dependiente de anticuerpos mediada por células (ADCC)
Respuesta de células B
Los anticuerpos cumplen varias funciones al proteger el hospedero del patógeno. Sus formas solubles en las que desempeñan estas funciones son producidas por células plasmáticas B, un tipo de células blancas. Esta producción está regulada y necesita la activación de células B por las células T activadas (otro tipo de células blancas), que es un procedimiento secuencial. Los principales pasos involucrados son: Reconocimiento específico o no específico del patógeno (por sus antígenos) con su posterior envolvente por las células B o macrófagos. Esto activa parcialmente las células B. Procesamiento de antígenos Presentación de antígenos Activación de las células T auxiliares por células presentadoras de antígenos Co-estimulación de células B por células T activadas resultantes en su activación completa. ProliferaciónProliferación en este contexto significa la multiplicación por división celular y diferenciación de células B con una producción de anticuerpos solubles resultante.
Reconocimiento de patógenos Los patógenos sintetizan proteínas que pueden cumplir como antígenos reconocibles; pueden expresar las moléculas en su superficie o liberarlas en el entorno (fluidos del cuerpo). Lo que hace que estas sustancias sean reconocibles es que se unen muy específicamente y de alguna manera fuertes hacia ciertas proteínas hospederas llamadas anticuerpos. Estos mismos anticuerpos pueden anclarse a la superficie de las células del sistema inmune, que en este caso sirven como receptores, o pueden ser secretados en la sangre, conocidos como anticuerpos solubles.
En una escala molecular, las proteínas son relativamente largas, así que no pueden ser reconocidas como un todo; en cambio, sus segmentos llamados epítopos, pueden ser reconocidos.
Un epítopo entra en contacto con una pequeña región (de 15-22 aminoácidos) de la molécula del anticuerpo; esta región es conocida como paratopo.
En el sistema inmune, anticuerpos unidos a la membrana son el receptor de células B (BCR). También, mientras la célula T receptora no es bioquímicamente clasificada como un anticuerpo, cumple una función similar que específicamente se une a epítopos con un complejo de mayor histocompatibilidad.El complejo de mayor histocompatibilidad es una región de un gen en el ADN que codifica para ls síntesis de la molécula de mayor histocompatibilidad clase I, molécula de mayor histocompatibilidad clase II y otras proteínas involucradas en la función del sistema complementario (CMH clase III). Los primeros dos productos son importantes en la presentación de antígeno. La compatibilidad CMH es una mayor consideración en el trasplante de órganos, y en humanos es también conocido como antígeno leucocitario humano (HLA)
La unión entre un paratopo y su antígeno correspondiente es muy específico debido a su estructura, y es guiada por varios enlaces no covalentes, no a diferencia del apareamiento de otros tipos de ligandos (cualquier átomo, ion o molécula que se une con cualquier receptor con al menos un grado de especificidad y fuerza). La especificidad de unión no surge de un tipo de interacción de cerradura y llave rígida, sino más bien requiere tanto del paratopo como del epítopo para someterse a ligeros cambios conformacionales en la presencia del otro.
Reconocimiento específico del epítopo por células B
En la figura de la izquierda, los diferentes segmentos que forman el epítopo se han demostrado que son continuamente colineares, esto significa que se han demostrado secuenciales; sin embargo, para la situación discutida aquí (i.e., el reconocimiento de antígeno por célula B), esta explicación es muy simple. Estos epítopos son conocidos como epítopos secuenciales o lineales, ya que todos los aminoácidos en éstos, están en la misma secuencia (línea). Este modo de reconocimiento es posible solo cuando el péptido es pequeño (de seis a ocho aminoácidos de longitud), y es empleado por las células T (linfocitos T).
Sin embargo, la memoria de las células B reconoce proteínas intactas presentes en la superficie del patógeno.Aquí, intacto implica que la proteína no digerida es reconocida, y no que el paratopo en el receptor de la célula B se ponga en contacto con toda la estructura de la proteína al mismo tiempo; el paratopo estará en contacto en una porción restringida del antígeno expuesto en su superficie. En esta situación, la proteína en su estructura terciaria está tan doblada que algunos bucles de aminoácidos se encuentran en el interior de la proteína, y los segmentos que los flanquean están en la superficie. El paratopo en el receptor de la célula B se pone en contacto solamente con esos aminoácidos que se encuentran en la superficie de la proteína.
Los aminoácidos de la superficie pueden ser discontinuos en la estructura primaria de la proteína, pero se vuelven yuxtapuestos debido a los patrones de plegamiento del complejo de la proteína (como en la figura). Estos epítopos son conocidos como conformacionales y tienden a ser más largos (15-22 residuos de aminoácidos) que los epítopos lineares.
Del mismo modo, los anticuerpos producidos por las células plasmáticas pertenecientes al mismo clon se pueden unir a los mismos epítopos conformacionales en las proteínas patógenas.
La unión de un antígeno específico con las moléculas BCR correspondientes resulta en una producción incrementada de las moléculas CMH-II. Esto asume el significado que no sucede cuando el mismo antígeno fuera internalizado por un proceso relativamente no específico llamada pinocitosis, en el que el antígeno con el fluido del entorno está "tomado" como una pequeña vesícula por la célula B. Por lo tanto, ese antígeno es conocido como antígeno no específico y no conduce a la activación de la célula B, o la producción subsecuente de anticuerpos contra este.
Reconocimiento no específico por macrófagos Los macrófagos y las células relacionadas emplean un mecanismo diferente para reconocer el patógeno. Sus receptores reconocen ciertos motivos presentes en el patógeno invasor que no es común su presencia en la célula hospedera. Estos motivos repetidos son reconocidos por receptores de reconocimiento de patrones (RRPs) como los receptores de tipo Toll (TLRs) expresados por los macrófagos. Ya que el mismo receptor se puede unir al motivo presente dado en las superficies de microorganismos muy dispares, este modo de reconocimiento es relativamente no específico, y constituye una innata respuesta inmune.
Procesamiento de antígenos