Tecnovet de Mexico

Tabla 1|Tabla 2

Revelando los secretos 

del Sistema Inmune

Por Geni Wren, Bovine Veterinarian, Mayo 1995, P. 24-27

Traducido por M.V.Z. Fernando González, Tecnovet de México

El entendimiento básico de la Inmunidad Mediada por Células (IMC) 
y de la Inmunidad Humoral, puede ayudar a tomar mejores decisiones

El sistema inmune de los mamíferos es complejo e interactivo, pero puede ser dividido en dos partes distintas muy relacionadas:  la inmunidad mediada por células (IMC) y la inmunidad humoral.  Según Victor Cortese, DVM, veterinario de servicios técnicos para Pfizer Salud Animal en Exton, Penn., el sistema inmune hace tres cosas básicas:

»      Reconoce si hay algo anormal dentro de las células ya sea un virus, una bacteria o una célula de cáncer;

»     Reconoce material anormal afuera de la célula en los fluidos del cuerpo como bacterias o toxinas;

»      Comunica al resto del sistema para controlar y destruir materiales extraños

David Hurley, Ph.D., profesor asociado de microbiología en la Universidad Estatal de Dakota del Sur, Brookings, S.D., agrega que un sistema inmune normal será desafiado por exposición a anfígenos alguna vez entre el nacimiento y los tres meses de edad para comenzar el proceso de desarrollo del sistema inmune.

“Un animal necesita desarrollar tejidos inmunitarios secundarios para que este tejido pueda servir como un lugar eficiente para la producción de elementos inmunes celulares y humorales (células T y células B),” explica Hurley.  “Los animales deben pasar por un cierto número de ciclos de proliferación para producir la cantidad necesaria de células protectoras.  El desarrollar ésta capacidad es dependiente de la exposición a un antígeno, los animales con ninguna exposición de desafío, como los animales mantenidos en condiciones libres de patógenos, son menos capaces de responder inmunológicamente al desafío durante el desarrollo o como adultos.”

 

Tabla 1. - Elementos del Sistema de Inmunidad Mediada por Células

CÉLULAS

ACCIÓN

Células presentadoras de Antígenos

Recorren el cuerpo.

Ingieren o digieren parcialmente el material extraño y lo presentan sobre su superficie.

Antígenos mayores de histocompatibilidad (MHC)

Los receptores MHC2 muestran las moléculas ingeridas sobre la superficie de la célula.

Moléculas MHC Clase I

Recogen proteínas virales dentro de las células y las llevan a la superficie.

Células T de ayuda (CD4)

Linfocitos con receptores superficiales que reconocen complejos antígeno-MHC 2 específicos.

Hacen que se dividan las células B y T.

Pueden medirse por la blastogénesis de las células T después de la vacunación o exposición al antígeno.

Linfokinas

 Mensajeros que estimulan otros componentes del sistema inmune y amplifican la respuesta.

Células D citotóxicas (CD8)

Tienen receptores específicos para presentar antígenos.

Se unen al complejo MHC I - antígeno y se activan.

Citokinas

Inhiben la replicación viral.

Moléculas químicas mensajeras.

Interferones

Protegen la célula para previniendo la replicación viral.

Moléculas químicas mensajeras.

Perforinas y otras citotoxinas

Atacan células infectadas, les forman hoyos y las matan para evitar la replicación viral

 

La inmunidad celular específica

El sistema de IMC predominantemente protege al cuerpo contra virus.  La IMC viene a ser un sistema de comunicación intracelular para que la respuesta inmune a una enfermedad que involucre parásitos intracelulares, por ejemplo, primariamente sea mediada por células.

La tabla 1 describe las funciones de los diferentes componentes del sistema IMC.

Enfermedades que afectan la IMC

Durante una infección virosa, los virus se ensamblan dentro de una célula y entonces se liberan.  La mejor manera para detener el ensamblaje de un virus está en matar la célula infectada.  Las enfermedades virales tales como el virus herpes vacuno (BHV-l) y los adenovirus son buenos ejemplos de blancos para el sistema IMC.

Algún patógeno bacteriológico, como el Mycobacterium spp. , puede ser un blanco también.  John Ellis, DVM, Ph.D., profesor de microbiología y diplomado ACVP y ACVM, en el Colegio Occidental de Medicina Veterinaria, Saskatoon, Saskatchewan, Canadá, dice que los patógenos bacterianos con fases intracelulares o parásitos intracelulares son también blancos para la inmunidad mediada por células.

Hay también enfermedades que suprimen la función del sistema IMC.  Cortese dice que el SIDA y el BVD atacan selectivamente las células T (CD4) y el BVD puede infectar las células citotóxicas (CD8) y monocitos.  “El Staphylococcus aureus y el Hemophilus somnus pueden vivir dentro de las células blancas de la sangre y pueden evitar la fagocitosis,” él anota.  “Muchas bacterias gram negativas también tienen endotoxinas inmunodepresoras que pueden afectar la respuesta de la IMC.”

Hurley agrega que algunas infecciones por estreptococos y pseudomonas pueden inhibir la IMC por ocasionar que los linfocitos T sean activados inapropiadamente y mueren por un mecanismo llamado muerte programada de la célula o apoptosis.

“Cualquier virus que infecta los leucocitos, tal como el BVD, pueden tener un efecto depresor sobre todo el sistema inmune,” dice Ellis.  “El IBR es otra enfermedad que puede infectar a los leucocitos, afectando negativamente el sistema inmune y permitiendo crecer a las bacterias.”  La fiebre de embarque es un ejemplo de este sinergismo entre patógenos virales y bacterianos.

Tabla 2.-  Elementos del Sistema Inmune Humoral

CÉLULAS

ACCIÓN

Linfocitos B

Transportan receptores de un antígeno particular entonces se dividen en células plasmáticas y de memoria.

Pueden ser medidas por la proliferación general de las células B a antígenos específicos.

Células de Memoria

Recuerdan encuentros previos y responden mas rápidamente a infecciones subsecuentes.

Anticuerpos

Proteínas especializadas que se fijan a un solo antígeno en particular resultando en su destrucción, eliminación, o neutralización.

 Influyendo la IMC

No hay una manera efectiva para mejorar directamente la respuesta de IMC en un animal, aunque varios factores indirectamente influyen sus funciones.  Hace pocos años se pensaba que las inyecciones de citokinas individuales genéticamente diseñadas, tales como el interleukin-2, podrían usarse para mejorar de forma general la respuesta de la IMC.  Sin embargo, los resultados de usar este enfoque han sido generalmente insatisfactorios en medicina humana y veterinaria 

“La administración sistémica de citokinas ha sido generalmente asociada con efectos colaterales tóxicos,” explica Ellis.  “Las citokinas como las interleukinas y el interferón funcionan naturalmente en el micro ambiente de una infección.  Son compuestos muy potentes que pueden tener múltiple efectos fisiológicos además de efectos sobre respuestas inmunes específicas.”

Hurley está de acuerdo,  “Una proliferación no controlada de células que ocasionan una respuesta de IMC puede conducir a una enfermedad autoimmune.  Se debe usar ésta tecnología más juiciosamente porque usted no sabe si puede ocasionar un problema en cascada por estimular una actividad de IMC no específica.”

¿Cómo se puede ayudar a que la IMC funcione adecuadamente?  Cortese, Ellis y Hurley están de acuerdo en  que la mejor manera está en la alimentación apropiada, la proteína adecuada y la energía adecuada.  “El sistema inmune toma mucha proteína y energía para funcionar,” dice Cortese.  “Cuando arranca, piensa proteger un animal contra una enfermedad, aun cuando es simplemente una vacunación, y no es conservador en el uso de proteína o energía.

“La alimentación y los micro nutrientes juegan un papel importante,” agrega Ellis.  “El zinc por ejemplo, es importante para la respuesta de células T.  La desnutrición influye negativamente al sistema inmune de la misma manera que influye negativamente la salud total de un animal.”

Midiendo la IMC

Los practicantes veterinarios no tienen las herramientas requeridas para medir una respuesta de la IMC, pero puede medirse en el laboratorio.  Una manera está en tomar células después de la vacunación o la exposición y enfrentarlas al mismo antígeno entonces medir la liberación de interferón.  El problema con esto, dice Cortese, es que hay tres diferentes interferones liberados, uno solamente es liberado por las células T.  Otra manera está en vacunar o exponer un animal, entonces en dos a tres semanas cosechar células T y agrégalas al mismo tipo de antígeno, entonces medir el grado de división de la célula T o blastogénesis.  “La división dirá si hay una respuesta de memoria porque ellos tendrán más células específicas al antígeno que los animales no vacunados,”  explica Cortese.

Ellis agrega que la respuesta de hipersensibilidad de tipo retardado (DTH) es otra medida in vivo de la IMC, la prueba de tuberculosis es el mejor ejemplo.  “Sin embargo, la medida de IMC por el método de DTH puede ser diferente a la respuesta obtenida en el intestino o el pulmón, por ejemplo,” apunta Ellis.

Hurley dice que una respuesta DTH activa células T y también dirige la eliminación activando a macrófagos, neutrófilos y otras células para atacar blancos en su vecindad.  “El problema con una prueba DTH cutánea es que usted necesita un antígeno purificado, la prueba puede tomar largo tiempo y el animal puede ser estresado.”

La respuesta de memoria

Una importante función que tiene el sistema inmune humoral es el crear una respuesta de memoria cuando los animales son vacunados con un antígeno muerto y entonces reciben la aplicación de refuerzo de dos a cuatro semanas después.  Desafortunadamente, Cortese, Ellis y Hurley dicen que frecuentemente la dosis inicial de vacuna muerta se aplica, pero la dosis de refuerzo se olvida.

“La re-exposición del animal al antígeno es importante porque el desarrollo de la respuesta secundaria es vital para que el animal adquiera una protección persistente por largo tiempo,” explica Hurley.  “Los antígenos vacunales generalmente no persisten en el animal el tiempo suficiente para que una sola dosis produzca esto.”

La respuesta primaria es débil, corta y hecha de IgM e IgG.  El refuerzo da una respuesta anamnésica que es mas fuerte, dura mas y es primariamente IgG.

“Si se da el refuerzo demasiado pronto, se puede bloquear mucho de la repuesta humoral secundaria ya que se tienen anticuerpos que se unen al antígeno” comenta Cortese.

Hurley agrega que aplicar el refuerzo demasiado pronto puede sobrecargar el sistema y puede inducir tolerancia y una respuesta secundaria débil.  “Si se espera demasiado para para dar la segunda dosis, se reduce la respuesta secundaria de IgG y se pierde la interacción entre las células B y T, lo cual significa que se tendría que regresar a establecer esa interacción.  El primer refuerzo después de la respuesta inicial es lo que determina que tan grande será el total de la memoria.”

Ellis afirma que lo que se quiere es tener un punto donde la respuesta inicial es suficientemente baja para permitir que otra respuesta pueda ser estimulada.  “El nivel de anticuerpos está bajando por lo tanto no se está bloqueando el efecto de la vacunación,” comenta.  “Pero no es tan bajo para que se hayan perdido las células de memoria T o B que se quieren estimular.

Los productores que esperan seis u ocho meses para dar la segunda aplicación tendrán sus animales con una respuesta de memoria débil la cual es menos difícil de superar por los patógenos.

 

Inmunidad Humoral

El sistema inmune humoral por estimulación de anticuerpos apunta a blancos tales como enfermedades bacterianas y endo o exotoxinas.  Los anticuerpos tienen dos trabajos primarios.  Uno está en neutralizar bacterias o virus circundándolos o adjuntándolos, haciéndolos biológicamente inertes, las bacterias no pueden dividirse y los virus no pueden ir hacia adentro de las células y replicarse.  El segundo trabajo está en poner una manija sobre las bacterias para facilitar a las células blancas de la sangre digerir o fagocitar los objetos extraños.

La tabla 2 describe las funciones de los componentes del sistema inmune humoral.

Enfermedades que afectan el sistema humoral 

Patógenos bacterianos tales como clostridios y pasteurelas y fases extracelulares tempranas de BRSV y los herpesvirus son blancos del sistema inmune humoral.  Las enfermedades bacterianas que son extracelulares o que tiene toxinas extracelulares son mucho más susceptibles a los anticuerpos que aquellos que no tienen esas características.

“Los virus que se salen de las células en el tracto respiratorio o gastrointestinal, tales como el BRSV o rotavirus, pueden ser atacados por los anticuerpos,” dice Ellis.  “Un nivel alto de anticuerpos contra el virus del IBR en las etapas tempranas de la infección antes de que el virus entre en las células protege mas que una respuesta de anticuerpos posterior.  Una vez dentro de la célula, el virus del IBR puede diseminarse de célula a célula sin tener contacto con los anticuerpos.”

Una enfermedad que puede inhibir significativamente el sistema inmune humoral es la leucosis que ocasiona tumores de las células B.

Influenciando la inmunidad humoral

La influencia de la proteína, la energía y la buena alimentación juega un papel clave en la parte humoral del sistema inmune.  Cortese dice un animal utilizará mucha proteína para hacer anticuerpos.  “Por ejemplo, gente con enfermedades que les ocasionan producir una cantidad enorme de anticuerpos comúnmente sufre una pérdida de peso importante,” dice él.

Hurley agrega que micro elementos tales como el cromo y el calcio también son vitales para el sistema.

El estrés puede cerrar virtualmente el sistema inmune por la liberación de corticosteroides.  Un mecanismo para la protección inmediata de un animal, libera esteroides que ayudan a movilizar azúcar para correr y para movilizar sangre a otras áreas.  “Un animal deja de dar una respuesta inmune porque no piensa que pelea contra una enfermedad, sino que se prepara a pelear contra un depredador,” aclara Cortese.

La calidad de un antígeno y la cantidad de tiempo que está en el sistema también afecta a la inmunidad humoral.”  Un antígeno parcialmente desnaturalizado, como el de una vacuna, no puede conseguir una respuesta protectora bien enfocada,” dice Hurley.  “Se necesita que haya un buen repertorio de células de ayuda que de una buena respuesta de memoria.

Midiendo la inmunidad humoral

Puede medirse la respuesta humoral en el laboratorio con la división de células B o blastogenesis.  “La manera más común es observar las titulaciones,” dice Cortese, “pero el problema es que se tiene una miríada de anticuerpos hechos para esa enfermedad pero medimos únicamente uno o dos anticuerpos con títulos y a veces estos no pueden correlacionarse con los que dan la mayor protección.”

Ellis dice que los veterinarios practicantes deberían recordar que ‘que no todos los anticuerpos son creados igual.’  “Medir los anticuerpos usando pruebas de ELISA dirigidas contra proteínas estructurales internas de virus o bacterias que pueden no tener nada que ver con la respuesta protectora,” dice él.  La pregunta importante que se debe hacer es ‘¿Mi vacunación produce una respuesta de anticuerpos que es funcional y protectora, contra algo que puede ser irrelevante o aún patógeno?’

Hurley agrega que el título de un anticuerpo específico o una prueba de cantidad total de anticuerpos puede dar una buena idea de que hubo una respuesta humoral, pero lo que únicamente dice es la cantidad de respuesta, no la calidad.

Las tres especialistas previenen contra el uso de los títulos de anticuerpos como una medida definitiva de una respuesta humoral.  Los títulos son fáciles de medir y comprender, pero son solo una pequeña parte de la evaluación de la respuesta inmune total.

Las mejores opciones

La comprensión de las diferencias entre la inmunidad mediada por células y la inmunidad humoral le pueden ayudar a buscar entre las tecnologías de vacunas y hacer la mejor elección de estas.  Cortese dice que si se tiene el conocimiento de como funcionan los sistemas permite a los veterinarios diseñar mejores programas de vacunación usando los beneficios de ambas tecnologías vacunas vivas modificadas y muertas.

“Lo que también puede ayudar es explicar a los productores, por ejemplo, por qué los anticuerpos no siempre trabajan contra infecciones virales,” dice Cortese.  “Necesitamos ser capaces de explicar como la alimentación, el estrés y otros factores interactúan recíprocamente con los diferentes sistemas, y como esa relación pueden ayudar explicar algunos de los fracasos que ocurren con los programas de vacunación.”

 

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