Células del Sistema Inmune: Tipos, Funciones y Vías de Señalización

Vía del Factor Nuclear Kappa B

La vía del factor nuclear kappa B (NF-κB) se activa mediante la proteína TAK1, la cual fosforila a IKK, una cinasa que regula la actividad del inhibidor del NF-κB (IκB). Primero, IKK fosforila a IκB-β, lo que conduce a su ubiquitinación y degradación por el proteosoma. Esto a su vez desestabiliza a IκB-α, liberando residuos de tirosina. TRAF-6, una ubiquitina ligasa, facilita la ubiquitinación de IκB-α, lo que también lleva a su degradación por el proteosoma. Una vez degradados IκB-β e IκB-α, NF-κB queda libre para translocarse al núcleo y regular la transcripción de genes diana.

Familia de Interferones

Los interferones son un grupo de citoquinas con la capacidad de interferir en la replicación viral y modular la respuesta inmunitaria. También tienen un papel en la supresión de tumores.

1. Interferones Tipo I

• Principales: Interferón alfa (IFN-α) e Interferón beta (IFN-β).
• Origen: Producidos por casi todas las células del cuerpo en respuesta a infecciones virales.
• Función: Ayudan a combatir virus al interferir con la replicación viral y activar el sistema inmunitario.

NOTA: Los interferones tipo I son secretados por macrófagos activados, células dendríticas y células infectadas por virus.

2. Interferón Tipo II

• Principal: Interferón gamma (IFN-γ).
• Origen: Producido principalmente por células T y células NK.
• Función: Activa macrófagos y ayuda a coordinar la respuesta inmunitaria frente a patógenos como bacterias y parásitos.

NOTA: El IFN-γ ayuda a eliminar células infectadas.

3. Interferones Tipo III

• Principal: Interferón lambda (IFN-λ).
• Origen: Producido por células T y células NK.
• Función: Protege principalmente las mucosas (como las vías respiratorias y el intestino) de infecciones virales específicas.

Clasificación de Moléculas de Superficie Celular

Tipos Estructurales:

Comparten dominios de proteínas de un determinado tipo.

• Superfamilia de las inmunoglobulinas
• Integrinas
• Selectinas
• Receptores de citoquinas
• Lectinas

NOTA: Deben tener en común el dominio estructural.

Tipos Funcionales:

Se clasifican de acuerdo a la función que realizan en la célula.

• Receptores de antígeno
• Moléculas de adhesión
• Co-receptores
• Moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad

Nota: Activan las mismas vías de señalización o tienen funciones similares.

Human Cell Differentiation Molecules (Moléculas de Diferenciación de Células Humanas): CDs

Los CDs (Cluster of Differentiation, o grupo de diferenciación) son marcadores de superficie celular que se utilizan para identificar y caracterizar diferentes tipos de células, especialmente en el sistema inmunitario.

Sufijos:

• Los sufijos»» (positivo) y»» (negativo) se utilizan para indicar la presencia o ausencia de un marcador específico en la célula.

Inmunoglobulinas (Anticuerpos)

• IgG: Se produce en respuesta a enfermedades crónicas y tiene la capacidad de atravesar la placenta.
• IgA: Se encuentra en mucosas y secreciones (leche, lágrimas).
• IgM: Se produce en infecciones agudas (primera en aparecer) y activa el complemento.
• IgD: Actúa como receptor de membrana en linfocitos B.
• IgE: Participa en la respuesta alérgica y contra parásitos, induciendo la liberación de histamina.

Factor de Necrosis Tumoral (TNF)

Funciones del TNF:

Los TNF son citoquinas que contribuyen a la homeostasis, función efectora y desarrollo de las células inmunes.

Tipos de TNF:

• TNF-α: Proinflamatorio, induce la producción de otras citoquinas inflamatorias, activa neutrófilos y macrófagos.
• TNF-β: Pleiotrópico, favorece la diferenciación de linfocitos Th17 y la memoria inmunológica.

Características de los TNF:

• Son proteínas trimétricas.
• Su gen se encuentra en el brazo corto del cromosoma 6.
• Pueden inducir la secreción de otras citoquinas o la apoptosis.

Vías de Apoptosis Inducida por TNF

Vía de la Caspasa 8:

1. La caspasa 8 se activa y forma un dímero.
2. El dímero de caspasa 8 activa a la caspasa 3.
3. La caspasa 3 se transloca al núcleo e induce la apoptosis.

Vía de la Caspasa 10:

1. La caspasa 10 se activa y forma un dímero.
2. El dímero de caspasa 10 activa a la caspasa 6.
3. La caspasa 6 induce la liberación del citocromo c de la mitocondria.
4. El citocromo c activa a la caspasa 3, la cual se transloca al núcleo e induce la apoptosis.

Activación de RIP1:

1. TNFR1 se une a TRADD.
2. TRADD recluta a RIP1.
3. RIP1 se une a TRAF2, una ubiquitina ligasa.
4. TRAF2 activa a TAB1 y TAB2.
5. TAB1 y TAB2 activan a TAK1.
6. TAK1 activa vías de señalización como NF-κB y MAPK.

Vía del Receptor de Interleucina 17

1. Los ligandos IL-17A e IL-17F se unen a los receptores IL-17RA e IL-17RC.
2. La unión al receptor activa a ACT1, una proteína con dominios de unión a fibronectina tipo 3.
3. ACT1 puede activar a TRAF6, que a su vez activa la vía NF-κB (importante para la función de los neutrófilos).
4. Alternativamente, ACT1 puede activar a TRAF5, que tiene afinidad por TRAF2 y también activa la vía NF-κB, así como otras vías de señalización (importante para la función de los linfocitos).

Quimiocinas

Las quimiocinas son un grupo de citoquinas que dirigen la migración de los leucocitos a lo largo de un gradiente de concentración, atrayéndolos hacia sitios de inflamación o infección.

Factor de Supervivencia

Los factores de supervivencia son moléculas que promueven la supervivencia celular al inhibir la apoptosis. En el sistema inmunitario, un ejemplo es el factor de supervivencia BAFF (B-cell activating factor), que activa la vía de señalización NF-κB en células B, promoviendo su supervivencia.

Neutrófilos

• Células esféricas de 12 a 15 μm de diámetro.
• Núcleo segmentado (3 a 5 lóbulos).
• Producción diaria en adultos: 1 x 10¹¹ células.
• Vida media: 5 días (suero), 1 a 2 días (tejidos).
• Función: Fagocitosis de microorganismos opsonizados y productos de células necróticas.

Gránulos:

• Primarios/azurófilos: Lisosomas que contienen mieloperoxidasa, hidrolasas ácidas, defensinas y catelicidinas.
• Secundarios/basófilos: Contienen colagenasa tipo IV, gelatinasa, fosfolipasa, activadores del complemento, lisozimas y lactoferrinas.
• Terciarios: Contienen fosfatasas y metaloproteinasas.

Macrófagos y Monocitos

• Células esféricas de 10 a 15 μm de diámetro.
• Núcleo en forma de riñón.
• Citoplasma finamente granular.
• Vida media: 1 a 7 días (monocitos), 2 semanas (macrófagos).
• Función: Fagocitosis de microorganismos, células centinelas, presentación de antígenos.

Eferocitosis:

Proceso por el cual los macrófagos eliminan células muertas o apoptóticas.

Citoplasma:

Contiene lisosomas, vacuolas fagocíticas y filamentos del citoesqueleto.

Membrana:

Expresa MHC II (moléculas presentadoras de antígenos).

M1/Clásicos:

• Activación clásica (proinflamatoria).
• Estimulan la respuesta de linfocitos T.
• Eliminan microorganismos (90-95%).

M2/No clásicos:

• Activación alternativa (antiinflamatoria).
• Participan en la reparación tisular y la fibrosis.
• Estimulan la producción de IL-10.

Mastocitos

• Células esféricas mononucleadas de 8 a 20 μm de diámetro.
• Núcleo circular u oval.
• Citoplasma lleno de gránulos.
• Vida media: 2 a 3 días.
• Función: Participan en la respuesta inflamatoria y alérgica.
• Ubicación: Tejidos, cerca de vasos sanguíneos y nervios.

Tipos de Degranulación:

• Lenta: Liberación gradual de mediadores para evitar una respuesta inflamatoria excesiva.
• Explosiva: Liberación rápida y masiva de mediadores en respuesta a un antígeno específico, causando una reacción alérgica severa.

Citoplasma:

Contiene gránulos llenos de mediadores inflamatorios preformados (histamina) y moléculas sintetizadas de novo (ácido araquidónico).

Clasificación:

• Por ubicación: Mastocitos del tejido conjuntivo, mastocitos de mucosas.
• Por contenido de gránulos: Triptasa y quimasa, histamina.

Membrana Celular:

Expresa receptores para IgE (FcεRI, FcεRII) y receptores para productos microbianos.

• FcεRI: Media la degranulación explosiva en reacciones alérgicas.
• FcεRII: Media la degranulación lenta.

Basófilos

• Células esféricas de 10 μm de diámetro.
• Núcleo lobulado cubierto por gránulos de secreción.
• Representan el 1% de los leucocitos.
• Vida media: 2 a 3 días.
• Función: Modulación del sistema inmunológico (no completamente dilucidada).

Gránulos:

• Primarios/azurófilos: Lisosomas que contienen hidrolasas ácidas.
• Secundarios/específicos: Contienen heparina, histamina, heparan sulfato, leucotrienos, IL-4 e IL-13.

Eosinófilos

• Células esféricas de 12 a 17 μm de diámetro.
• Núcleo bilobulado.
• Expresan FcεRII en su superficie.
• Vida media: 8-18 horas (suero), variable en tejidos.
• Función: Destrucción de parásitos (protozoos y helmintos).

Gránulos:

• Primarios/azurófilos: Lisosomas que contienen hidrolasas ácidas.
• Secundarios/específicos: Contienen proteína básica mayor, peroxidasas, proteína catiónica y neurotoxina derivada del eosinófilo.

NOTA: Los eosinófilos pueden tener una vida media corta en suero, pero persisten por más tiempo en diversos tejidos.

Células Dendríticas (DCs)

• Células con proyecciones membranosas largas.
• Ubicación: Tejidos linfáticos, epitelios, mucosas y parénquima de órganos.
• Vida media: 2 a 3 días.
• Función: Captura de antígenos y presentación a linfocitos T vírgenes.

Subpoblaciones:

• DCs clásicas: Capturan antígenos proteicos y los presentan a linfocitos T. Se dividen en:
  • cDC1: Activan linfocitos T CD8+.
  • cDC2: Activan linfocitos T CD4+.
• DCs plasmacitoides: Producen IFN tipo I y se encuentran en la sangre, donde capturan microbios transportados por la circulación.
• DCs derivadas de monocitos: Se diferencian a partir de monocitos reclutados a sitios de inflamación.
• DCs foliculares: Residen en los folículos linfoides y participan en la activación de linfocitos B. No derivan de los mismos precursores que las otras DCs.

Células de Langerhans:

Células dendríticas especializadas de la piel. Comparten funciones con las DCs, pero se desarrollan a partir de precursores relacionados con los macrófagos. Presentan gránulos de Birbeck en forma de raqueta.

Linfocitos

Linfocitos B:

• Producen anticuerpos.
• Maduran en la médula ósea.
• Expresan el receptor de células B (BCR) como receptor principal, así como CD19, CD20 y CD21.

Subpoblaciones:

• Linfocitos B foliculares: Residen en los folículos linfoides y participan en la respuesta humoral dependiente de células T.
• Linfocitos B de la zona marginal: Se encuentran en la zona marginal del bazo y producen anticuerpos IgM, IgG e IgA de baja afinidad.
• Linfocitos B-1: Residen en las mucosas y producen principalmente anticuerpos IgM.

Linfocitos T:

• Maduran en el timo.
• Expresan el receptor de células T (TCR) como receptor principal, así como CD3.

Subpoblaciones:

• Th1 (Helper T 1): Activan la respuesta celular contra patógenos intracelulares.
• Th2 (Helper T 2): Activan la respuesta humoral contra patógenos extracelulares.
• Th9: Promueven la respuesta antitumoral y la inmunidad contra parásitos.
• Th17: Participan en la respuesta inflamatoria y la defensa contra bacterias y hongos extracelulares.
• Th22: Contribuyen a la inmunidad de las mucosas y la reparación tisular.
• Tfh (Follicular Helper T): Ayudan a la activación y diferenciación de linfocitos B en los folículos linfoides.
• Treg (Regulatory T): Suprimen la respuesta inmunitaria y mantienen la tolerancia a lo propio.