El Papel del Complemento y los Anticuerpos en la Inflamación
Pablo Javier Patiño G, MD, MSc, PhD.
Grupo de Inmunodeficiencias Primarias, Laboratorio
de Inmunología, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia
Correspondencia:
Dr. Pablo Javier Patiño, MD, PhD
Grupo de Inmunodeficiencias Primarias
Carrera 51 D, No. 62-29, oficina 206
Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia
Medellín
La inflamación es fundamental para que la respuesta inmune, tanto innata como adaptativa, pueda ser eficaz.
Origen de la Respuesta Inflamatoria
La respuesta inflamatoria se origina cuando un agente nocivo de origen químico, físico o infeccioso compromete algún tejido vascularizado. Desencadenando cambios vasculares y tisulares inducidos por moléculas provenientes de las células del sistema inmune (citoquinas) o de otros sistemas como la coagulación, las quininas y el complemento.
El sistema del complemento se encarga de eliminar de un número importante de microorganismos patógenos. Establecer una relación entre las respuestas innata y adaptativa y favorecer la eliminación de complejos inmunes y los productos del daño tisular.
Una vez los anticuerpos se han unido al antígeno pueden inducir la activación del sistema del complemento. Lo que conduce a una mayor respuesta inflamatoria.
Palabras claves: Inflamación, complemento, anticuerpos.
Abstract
Inflammation is essential for the immune response, whether innate or adaptative, to be effective. The inflammatory response occurs where a harmful agent of chemical, physical or infectious origin affects vascularized tissue, producing vascular or tissular changes induced by molecules coming from cells of the immune system (cytoquines) or from other systems such as coagulation, quinines and the supplement.
The supplement system is in charge of eliminating a substantial number of pathogen micro-organisms, of establishing a relationship between the innate and adaptive responses and of favoring the elimination of immune complexes and the products of tissular damage. Once anti-bodies are united to the antigen, they may induce activation of the supplement system leading to a greater inflammatory response.
Key Terms: Inflammation, supplement, and antibodies.
La respuesta inmune:
Depende de un complejo sistema de moléculas y células que cumplen dos funciones fundamentales, las cuales no es posible diferenciar claramente.
El papel principal que clásicamente se le ha atribuido al sistema inmune es el de actuar como un mecanismo de defensa del hospedero ante la agresión por microorganismos. Sin embargo, desde hace varios años, y en particular después del descubrimiento de la manera como dicho sistema reconoce las moléculas propias y extrañas con las que interactúa. Se propuso que el sistema inmune ejecuta un programa de autorreconocimiento molecular de lo propio.
Por lo tanto, podemos afirmar que el sistema inmune es capaz de desencadenar una respuesta de defensa contra los organismos extraños en la medida que reconoce las moléculas propias.
Con base en la primera función, la defensa contra lo extraño, en el sistema inmune se observan dos formas de respuesta: la respuesta inmune innata o inespecífica y la respuesta inmune adaptativa o específica.
La primera depende de células (fagocitos y células NK) y de factores humorales (complemento) que responden de la misma manera cada vez que el microorganismo extraño ingresa.
Por su parte, la respuesta adaptativa está mediada por células (linfocitos T y B) y moléculas solubles (anticuerpos) que se activan de manera específica ante antígenos definidos. Lo cual conduce a que esta respuesta sea más eficiente cada vez que el mismo agente infeccioso ingresa al organismo.
Sin embargo, estas respuestas no pueden ser consideradas como independientes, pues la mayor parte de las veces se necesitan componentes de una y otra para lograr una eliminación completa del microorganismo agresor.
Respuesta inflamatoria
Uno de los fenómenos que más claramente representa la afirmación anterior es la respuesta inflamatoria.
La inflamación se produce cuando un agente químico, físico o infeccioso compromete un tejido vascularizado. Desencadenando una serie de cambios vasculares y tisulares inducidos por una gran diversidad de moléculas. Muchas de ellas provenientes de células del mismo sistema inmune (citoquinas) o de sistemas tan diversos como la coagulación, las kininas y el complemento.
La respuesta inflamatoria es fundamental para que la respuesta inmune, tanto innata como adaptativa, pueda ser eficaz.
Por ejemplo, durante la activación del complemento se generan los fragmentos C3b, C3a y C5a que cumplen un papel central en la amplificación de dicha respuesta; el C3b se une a la superficie de los microorganismos para facilitar su reconocimiento y eliminación, mientras las otras dos moléculas inducen la liberación de histamina por los mastocitos, la cual a su vez induce relajación del músculo liso vascular y el aumento de la permeabilidad vascular.
Por su parte, el C5a es un potente factor quimiotáctico para las células fagocíticas.
Mediadores inflamatorios y de sustancias liberadas por los microorganismos
Al mismo tiempo, gracias al efecto de varios mediadores inflamatorios y de sustancias liberadas por los microorganismos o por los tejidos lesionados, se aumenta la expresión de moléculas de adhesión en el endotelio vascular y en los leucocitos circulantes, lo que permite una mayor acumulación de células inflamatorias, particularmente fagocitos polimorfonucleares, en el sitio de la agresión.
Poco después de esta fase inicial, los fagocitos mononucleares del tejido (macrófagos) o provenientes de la circulación (monocitos) se encargan de fagocitar y endocitar microorganismos o restos de éstos, lo cual es un evento esencial para la aparición de la respuesta inmune adaptativa específica contra el microorganismo responsable del proceso infeccioso; dichas células fagocíticas mononucleares viajan al tejido linfoide regional más cercano, donde presentan en el contexto del complejo mayor de histocompatibilidad los determinantes antigénicos del microorganismo a los linfocitos T específicos, dando inicio de esta manera a la respuesta inmune adquirida.
Por lo anterior, en la medida que exista una respuesta inflamatoria adecuada es posible que ocurra la fase inductora de la respuesta inmune específica que se ha descrito.
(Lea También: Anticuerpos en la Inflamación)
Respuesta inmune adaptativa también se encarga de amplificar la respuesta inflamatoria
Por otra parte, la respuesta inmune adaptativa también se encarga de amplificar la respuesta inflamatoria con el propósito de favorecer la eliminación del agente agresor.
Los anticuerpos, que se producen de manera específica por células plasmáticas derivadas de linfocitos B activados por la presencia del microorganismo o sus componentes y con la ayuda de los linfocitos T, se encargan de potenciar la destrucción de dichos microorganismos.
Una vez se han unido al antígeno blanco, los anticuerpos pueden inducir la activación del sistema del complemento, lo que conduce a una mayor respuesta inflamatoria.
De igual manera, la unión de estos anticuerpos específicos a la superficie del agente infecciosos favorece su reconocimiento y posterior fagocitosis (opsonización).
Amplificación de la respuesta inflamatoria
A continuación revisaremos brevemente algunos aspectos particulares del sistema del complemento y de los anticuerpos, que son importantes para comprender su papel en la amplificación de la respuesta inflamatoria y en la eliminación de los agentes infecciosos.
Complemento
Al mismo tiempo que es un componente fundamental del sistema inmune innato, el complemento es uno de los principales mecanismos efectores de la inmunidad dependiente de anticuerpos.
Este sistema tiene varias funciones importantes (Tabla 1):
Tabla 1. Funciones del sistema del complemento
| Función | Mecanismo |
Defensa contra las infecciones
|
Unión covalente de fragmentos de C3 y C4 Anafilatoxinas (C3a, C4a, C5a) Complejo de ataque a la membrana (C5b-C9) |
Eliminación de residuos
|
C1q; unión covalente de fragmentos de C3 y C4 C1q; unión covalente de fragmentos de C3 y C4 |
Interacción entre inmunidad innata y adaptativa
|
Unión de C3b y C4b a los complejos inmunes y a los antígenos; receptores para C3 en células B y en células dendríticas foliculares |
- Eliminación de un número importante de microorganismos patógenos.
- Establecer una relación entre las respuestas inmunes innata y adaptativa.
- Favorecer la eliminación de complejos inmunes y los productos del daño tisular.
El sistema del complemento está constituido por más de 30 proteínas que se encuentran en el plasma y en la superficie de muchas células.
Existen tres vías para la activación de este sistema:
La vía clásica, la vía alterna y la vía de lectina unidora de manosa. Las tres formas de activación confluyen en la ruptura enzimática de la molécula C3, que conduce a la formación del complejo de ataque a la membrana, un complejo lipofílico de proteínas plasmáticas que abre poros en la superficie celular y lleva a la lisis de las células.
La vía clásica del complemento se activa por la unión del complejo C1 a la región Fc de los anticuerpos que se han unido a antígenos pertenecientes a los microorganismos. Por su parte, la vía de la lectina unidora de manosa se activa gracias a la unión del complejo conformado por la lectina unidora de manosa (MBP) y las proteínas de serina asociadas a la MBP (MASP1 y MASP2) con los residuos de manosa presentes en la superficie de las células bacterianas.
Finalmente, la vía alterna se inicia por la unión covalente de una cantidad pequeña de C3b a los grupos hidroxilo de los carbohidratos y proteínas presentes en la superficie bacteriana; este C3b está disponible gracias a una ruptura continua del C3 en el plasma.
Cuando el complemento es activado en los sitios de inflamación puede ser causante de daño tisular gracias a la formación de complejos de ataque a la membrana y a la unión de ligandos celulares tales como C3b y C4b, lo cual conduce a la activación de leucocitos que contienen receptores de complemento.
También se puede amplificar el daño por medio de la liberación de las anafilatoxinas C5a y C3a, las cuales conducen a la acumulación y activación de células inflamatorias.
El complemento se activa en los tejidos por medio del depósito de complejos inmunes:
Los cuales activan la vía clásica, o por consecuencia del fenómeno de isquemia reperfusión que conduce a la expresión de fosfolípidos y proteínas mitocondriales; éstos activan directamente el complemento por la unión a C1q o a la lectina unidora de manosa, e indirectamente por la unión de anticuerpos naturales o de proteína C reactiva, los cuales pueden activar la vía clásica por la unión a C1q.
Además, las células necróticas pierden las moléculas de superficie que normalmente regulan la activación del complemento y por ello son blanco de la lisis mediada por este sistema.
Un modelo en el que se ha demostrado que el complemento contribuye al daño tisular es el de isquemia reperfusión, que se presenta en el infarto de miocardio y en la apoplejía cerebral.
La necrosis tisular que ocurre se ha asociado con la activación del complemento en el área del tejido infartado, y cuando se inhibe el complemento se reduce significativamente la extensión del daño tisular.
En condiciones fisiológicas el complemento promueve la eliminación de complejos inmunes, lo que es fundamental para eliminar los microorganismos cubiertos con anticuerpos.
Sin embargo, si estos complejos inmunes no se pueden eliminar el complemento se activa de manera crónica y puede mantener la inflamación.
Ejemplos de procesos infecciosos crónicos que pueden perpetuar la formación de complejos inmunes son la hepatitis C y la endocarditis bacteriana las cuales se asocian con un consumo de complemento.
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