El sistema inmunitario: cómo tu cuerpo combate los gérmenes y los recuerda

Un cuerpo en vigilancia constante

Cada vez que respiras, das un bocado o tocas un objeto entras en contacto con microbios. La mayoría son inofensivos, y muchos incluso beneficiosos, pero algunos son patógenos: virus, bacterias, hongos y parásitos capaces de causar enfermedades. Si no estamos enfermos todo el tiempo es gracias al sistema inmunitario, una red de órganos, células y moléculas que protege el cuerpo frente a las enfermedades.

La tarea del sistema inmunitario es asombrosamente variada. Debe detectar invasores tan distintos como un diminuto virus y un gusano parásito muchas veces más grande que una célula humana. También se ocupa de las propias células del cuerpo cuando se convierten en células cancerosas, y de objetos extraños como una astilla de madera. Sobre todo, tiene que distinguir todo ello del tejido sano del propio organismo, para atacar lo que es peligroso y dejar en paz lo demás.

En los seres humanos y en muchos otros animales, el sistema inmunitario tiene dos grandes partes. El sistema inmunitario innato reacciona con rapidez mediante una respuesta ya preparada ante amplios grupos de amenazas. El sistema inmunitario adaptativo tarda más en ponerse en marcha, pero produce una respuesta a medida para cada invasor concreto y recuerda a los que ya ha encontrado antes. Ambos se apoyan en células y moléculas especializadas, y trabajan juntos de forma constante.

La primera línea de defensa: las barreras

La forma más sencilla de evitar una infección es impedir que los gérmenes entren. El cuerpo está rodeado de barreras físicas, químicas y biológicas que hacen precisamente eso.

• La piel es una muralla resistente e impermeable. Su capa externa está formada por células muertas que se desprenden continuamente y se llevan consigo a los microbios, y su superficie es ligeramente ácida, algo que a muchas bacterias no les gusta.
• Las mucosas recubren la nariz, la boca, las vías respiratorias y el intestino. El moco pegajoso atrapa partículas, y en las vías respiratorias unas diminutas estructuras parecidas a pelos, los cilios, lo empujan hacia arriba para que pueda tragarse o expulsarse con la tos.
• Las defensas químicas incluyen el ácido fuerte del estómago, que mata a muchos microbios ingeridos, y enzimas como la lisozima de las lágrimas y la saliva, que puede descomponer la pared de algunas bacterias.
• Los microbios amigos que viven en la piel y en el intestino ocupan espacio y consumen nutrientes, lo que dificulta que las especies dañinas se instalen.

Reflejos como la tos y el estornudo, e incluso el efecto de arrastre de la orina, también ayudan a eliminar a los visitantes no deseados. Cuando un patógeno logra superar estas barreras, por ejemplo a través de un corte, entra en acción la siguiente línea de defensa.

Inmunidad innata: rápida y lista

El sistema inmunitario innato es el equipo de respuesta rápida del cuerpo. Está presente desde el nacimiento, actúa en cuestión de minutos u horas y responde prácticamente igual cada vez que se encuentra con un determinado tipo de amenaza.

Reconocer el peligro

Las células de la inmunidad innata tienen receptores que reconocen patrones moleculares comunes a grandes grupos de microbios pero ausentes en nuestras propias células, como componentes de la pared celular bacteriana o ciertas formas de material genético viral. Los más conocidos de estos sensores son los receptores de tipo Toll. Las células también pueden detectar señales liberadas por células del cuerpo dañadas o moribundas, lo que les advierte de que algo va mal incluso antes de identificar a un germen.

Células que se comen a los invasores

Algunos glóbulos blancos son fagocitos, término que procede de palabras griegas que significan «células que comen». Engullen microbios y restos celulares y los destruyen en su interior. Los neutrófilos, el tipo de glóbulo blanco más abundante en la sangre humana, acuden en gran número a las zonas infectadas. Los macrófagos son más grandes y viven más tiempo; limpian las células muertas y envían señales químicas que llaman a otros defensores. Las células dendríticas también se tragan a los invasores, pero su tarea más importante es llevar fragmentos de ellos a los ganglios linfáticos y mostrárselos al sistema inmunitario adaptativo.

Otra célula innata, la célula asesina natural (NK), no se come a los gérmenes. En su lugar, revisa las propias células del cuerpo y destruye las que parecen anómalas, como las células infectadas por virus o algunas células tumorales.

Inflamación y fiebre

Cuando un tejido sufre una lesión o una infección, las células inmunitarias liberan mensajeros químicos que provocan inflamación. Los vasos sanguíneos se dilatan y se vuelven más permeables, de modo que llegan a la zona más sangre, más líquido y más células defensivas. Así aparecen los signos clásicos, conocidos desde la Antigüedad: enrojecimiento, calor, hinchazón y dolor. Por molesta que sea, la inflamación es una señal de que la defensa está funcionando.

Algunos de estos mensajeros actúan además sobre el cerebro y elevan la temperatura corporal, lo que provoca fiebre. Una temperatura más alta puede frenar el crecimiento de algunos patógenos y ayuda a que ciertas reacciones inmunitarias sean más rápidas.

El sistema del complemento

La sangre contiene también un grupo de proteínas llamado sistema del complemento. Cuando se activan, desencadenan una reacción en cadena que recubre a los microbios para que los fagocitos puedan atraparlos con más facilidad, atrae a las células inmunitarias e incluso puede perforar la membrana de algunas bacterias.

Inmunidad adaptativa: el cuerpo aprende

El sistema inmunitario adaptativo es lo que hace que la inmunidad sea verdaderamente personal. Sus protagonistas son unos glóbulos blancos llamados linfocitos, de los que hay dos tipos principales: los linfocitos B y los linfocitos T. Ambos se forman en la médula ósea. Los linfocitos B maduran allí, mientras que los T viajan al timo, un pequeño órgano situado en el pecho, para completar su desarrollo; de ahí viene la «T».

Cada linfocito lleva receptores que reconocen una forma molecular concreta, llamada antígeno. Como los genes de estos receptores se cortan y se recombinan a medida que se desarrolla cada célula, el cuerpo acaba teniendo una enorme variedad de linfocitos, cada uno con un receptor distinto. Juntos pueden reconocer una gama inmensa de formas, incluidas algunas que el cuerpo nunca ha encontrado. Cuando un linfocito se topa con su antígeno, se multiplica rápidamente y forma un ejército de células idénticas, todas dirigidas contra el mismo objetivo. Este proceso se llama selección clonal.

Los linfocitos circulan por la sangre y por el sistema linfático, una red de vasos y de cientos de pequeños ganglios linfáticos con forma de judía. El bazo y los ganglios linfáticos sirven de puntos de encuentro donde los linfocitos pueden toparse con los antígenos que traen las células dendríticas. Por eso los ganglios del cuello pueden hincharse y doler cuando tenemos dolor de garganta: allí se están multiplicando las células inmunitarias.

Linfocitos B y anticuerpos

Al activarse, los linfocitos B se transforman en células plasmáticas que liberan grandes cantidades de anticuerpos, proteínas con forma de Y que flotan en la sangre y en otros líquidos corporales. Los extremos de la Y encajan con un antígeno concreto como una llave en su cerradura. Los anticuerpos pueden impedir que un virus entre en las células, aglutinar bacterias, neutralizar toxinas y marcar a los invasores para que los destruyan los fagocitos y el sistema del complemento. Los mamíferos tienen cinco clases principales de anticuerpos, llamadas IgG, IgA, IgM, IgD e IgE, cada una adecuada para funciones y lugares distintos del cuerpo.

Linfocitos T

Los linfocitos T no pueden reconocer antígenos libres. En cambio, examinan fragmentos de proteínas que otras células exhiben en su superficie mediante unas moléculas especiales llamadas complejo mayor de histocompatibilidad (MHC). Los linfocitos T colaboradores actúan como coordinadores: liberan señales que activan a los linfocitos B, a los macrófagos y a otros linfocitos T. Los linfocitos T citotóxicos son los asesinos: localizan las células del cuerpo infectadas por virus, o algunas células cancerosas, y les ordenan autodestruirse. Otros linfocitos T ayudan a calmar la respuesta inmunitaria cuando la amenaza ha pasado.

La memoria inmunológica

Una vez superada la infección, la mayoría de los linfocitos que se multiplicaron mueren, pero algunos permanecen como células de memoria de larga vida. Si el mismo patógeno regresa, estas células responden mucho más rápido y con más fuerza que la primera vez, y a menudo lo destruyen antes de que aparezca ningún síntoma. Por eso normalmente solo se pasan una vez enfermedades como la varicela. El primer encuentro con un germen suele requerir días para producir una respuesta adaptativa completa; un segundo encuentro puede resolverse mucho más deprisa.

Vacunas: entrenamiento sin enfermedad

La vacunación aprovecha a propósito la memoria inmunológica. Una vacuna pone al sistema inmunitario en contacto con una versión o una parte inofensiva de un patógeno, como un germen atenuado o inactivado, una sola proteína o las instrucciones genéticas para fabricarla. El cuerpo genera células de memoria sin tener que pasar la enfermedad.

Esta historia suele remontarse al médico inglés Edward Jenner. En 1796 demostró que el material de la viruela bovina, una enfermedad leve, podía proteger a una persona contra la viruela, una de las enfermedades más mortíferas de la historia. La palabra «vacuna» procede del término latino para vaca, vacca. Casi dos siglos después, una campaña mundial de vacunación permitió a la Organización Mundial de la Salud declarar erradicada la viruela en 1980, la primera enfermedad humana eliminada.

Las vacunas protegen también a quienes no pueden vacunarse, como los bebés muy pequeños o las personas con el sistema inmunitario debilitado. Cuando hay suficientes personas inmunes en una comunidad, al patógeno le cuesta propagarse, un efecto conocido como inmunidad de grupo.

Cuando el sistema inmunitario se equivoca

Una defensa tan poderosa debe estar cuidadosamente controlada. Mientras se desarrollan los linfocitos, los que reaccionan con fuerza contra las moléculas del propio cuerpo se eliminan o se desactivan en su mayoría, un proceso conocido como tolerancia inmunitaria. Los problemas surgen cuando el sistema reacciona demasiado, contra el objetivo equivocado o demasiado poco.

• Las alergias se producen cuando el sistema inmunitario reacciona en exceso ante sustancias inofensivas como el polen, los ácaros del polvo o ciertos alimentos. Los anticuerpos IgE hacen que algunas células liberen histamina y otras sustancias que causan estornudos, picor, hinchazón o, en casos raros y graves, una reacción peligrosa llamada anafilaxia.
• Las enfermedades autoinmunes aparecen cuando el sistema inmunitario ataca los tejidos del propio cuerpo. En la diabetes tipo 1, por ejemplo, destruye las células del páncreas que producen insulina; en la artritis reumatoide, ataca las articulaciones.
• Las inmunodeficiencias se dan cuando una parte del sistema inmunitario falta o está debilitada. Algunas personas nacen con ellas; otras las adquieren. El VIH, por ejemplo, infecta y destruye los linfocitos T colaboradores y, sin tratamiento, esto conduce al sida, en el que el cuerpo ya no puede defenderse bien de las infecciones.

Los médicos también deben controlar el sistema inmunitario tras un trasplante de órganos. Como el nuevo órgano lleva moléculas MHC ajenas, los linfocitos T del receptor pueden atacarlo, por lo que los pacientes toman medicamentos que atenúan la respuesta inmunitaria.

Datos sorprendentes sobre la inmunidad

• Una estrella de mar y una espina. El zoólogo Iliá Méchnikov descubrió la fagocitosis en la década de 1880 clavando pequeñas espinas en larvas transparentes de estrella de mar y observando cómo se agrupaban a su alrededor células móviles. Compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1908 con Paul Ehrlich, que estudiaba los anticuerpos.
• La inmunidad empieza antes de nacer. Algunos anticuerpos (IgG) atraviesan la placenta de la madre al bebé, y la leche materna aporta anticuerpos IgA que protegen el intestino del bebé. Esta protección prestada dura solo los primeros meses de vida.
• El timo se encoge con la edad. Es más activo en la infancia y, tras la pubertad, se va reduciendo poco a poco y es sustituido por grasa, pero los adultos conservan una gran reserva de linfocitos T fabricados en etapas anteriores de la vida.
• Hasta las bacterias tienen sistema inmunitario. Muchas bacterias guardan fragmentos de ADN viral y los usan para reconocer y cortar esos virus si vuelven a atacar. Los científicos convirtieron este sistema, llamado CRISPR, en una famosa herramienta de edición genética.
• No todos los vertebrados usan anticuerpos. Los peces sin mandíbula, como las lampreas, tienen un sistema inmunitario adaptativo basado en un tipo de receptor completamente distinto, lo que demuestra que la naturaleza inventó la inmunidad adaptativa más de una vez.
• Combatir el cáncer con la inmunidad. Los fármacos modernos de inmunoterapia quitan los «frenos» a los linfocitos T para que puedan atacar los tumores. James Allison y Tasuku Honjo recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2018 por los descubrimientos que hicieron posibles estos tratamientos.

Mantener fuertes las defensas

El sistema inmunitario funciona mejor cuando el resto del cuerpo está sano. Dormir lo suficiente, llevar una dieta equilibrada con suficientes vitaminas y minerales, mantenerse físicamente activo y estar al día con las vacunas recomendadas lo favorecen. Hábitos sencillos como lavarse las manos reducen además la cantidad de gérmenes a los que el sistema inmunitario tiene que enfrentarse.

Desde el ácido del estómago hasta las células de memoria que pueden durar décadas, el sistema inmunitario es una defensa por capas que aprende sin cesar. Reconoce una variedad casi ilimitada de amenazas, recuerda batallas pasadas y, aun así, logra casi siempre dejar en paz a las propias células del cuerpo.