Inmunidad Adaptativa y Función Linfocitaria

La inmunidad adaptativa es el componente antígeno-específico del sistema inmunitario de los vertebrados, mediada por linfocitos T y B que reconocen dianas moleculares a través de receptores distribuidos clonalmente, generados por reordenamiento genético somático. A diferencia de las defensas innatas, que responden a clases amplias de patrones asociados a patógenos, las respuestas adaptativas se adaptan a antígenos individuales, se perfeccionan a lo largo de una infección y dejan una memoria inmunológica duradera que subyace a la protección prolongada y al principio de la vacunación.

Definition

La inmunidad adaptativa es una forma de defensa del huésped en la que los linfocitos antígeno-específicos que portan receptores generados somáticamente se expanden clonalmente, se diferencian en células efectoras y de memoria, y montan respuestas que mejoran en especificidad y magnitud al reencontrarse con el mismo antígeno.

Scope

Esta área orienta al lector sobre la lógica celular y molecular de la inmunidad adaptativa: cómo se generan y seleccionan los receptores antigénicos de los linfocitos, cómo se desarrollan y activan las células T y B, cómo se diferencian las células T cooperadoras en subconjuntos funcionales, y cómo la reacción del centro germinal mejora la calidad de los anticuerpos. Es un marco de referencia educativo que vincula estos mecanismos con sus teorías canónicas y obras seminales; no es una guía clínica.

Sub-topics

• Desarrollo de linfocitos B y producción de anticuerpos
• Selección Clonal e Hipermutación Somática
• Reacción del Centro Germinal y Maduración de la Afinidad de los Anticuerpos
• Desarrollo, Activación y Restricción por MHC de las Células T
• Subpoblaciones y polarización de células T cooperadoras (Th1, Th2, Th17, Tfh)

Core questions

• ¿Cómo genera el sistema inmunitario una diversidad de receptores capaz de reconocer esencialmente cualquier antígeno?
• ¿Cómo se eliminan o restringen los linfocitos autorreactivos mientras se retienen las especificidades útiles?
• ¿Cómo se activan los linfocitos T y B, y cómo coordinan la respuesta las células T cooperadoras?
• ¿Cómo mejora la calidad de los anticuerpos a lo largo de una respuesta, y cómo se establece la memoria inmunológica?

Key concepts

• Reconocimiento antígeno-específico
• Selección y expansión clonal
• Receptor de células T y receptor de células B (inmunoglobulina)
• Restricción por el MHC y presentación de antígenos
• Tolerancia central y periférica
• Subconjuntos de células T cooperadoras
• Reacción del centro germinal y maduración de la afinidad
• Memoria inmunológica

Key theories

Teoría de la selección clonal

Cada linfocito expresa un receptor de una única especificidad; la unión del antígeno selecciona y expande los clones coincidentes, lo que explica la especificidad, la memoria y la autotolerancia.

Mechanisms

La inmunidad adaptativa se basa en linfocitos que expresan cada uno un receptor antigénico clonalmente único, ensamblado por recombinación somática de segmentos génicos, produciendo un vasto repertorio a partir de un genoma limitado. Las células T reconocen fragmentos peptídicos presentados por moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad, mientras que las células B reconocen el antígeno intacto a través de inmunoglobulinas de membrana. Los linfocitos en desarrollo se someten a un cribado para que los clones manifiestamente autorreactivos sean eliminados o inactivados. Al encontrar el antígeno junto con la coestimulación adecuada, los linfocitos vírgenes proliferan y se diferencian: las células T cooperadoras CD4 adoptan programas funcionales que orquestan otras células, las células T citotóxicas CD8 eliminan las dianas infectadas, y las células B se convierten en células plasmáticas secretoras de anticuerpos. En los centros germinales, las células B experimentan hipermutación somática y selección, aumentando la afinidad media de la respuesta de anticuerpos y generando células de memoria y plasmáticas de larga vida [smith-garvin-2009][lebien-tedder-2008][zhu-paul-2008][victora-2012].

Clinical relevance

Los mecanismos aquí resumidos subyacen a la vacunación, la inmunología de trasplantes, la alergia, la autoinmunidad y la inmunodeficiencia, y enmarcan cómo los clínicos y científicos interpretan los fenómenos inmunitarios. La entrada describe biología y conceptos para referencia y educación; no proporciona criterios diagnósticos ni recomendaciones de tratamiento para ningún individuo.

History

La base conceptual de la inmunidad adaptativa fue establecida por la teoría de la selección clonal de Burnet a finales de la década de 1950, que explicaba la especificidad y la tolerancia en términos de clones preexistentes seleccionados por el antígeno. El descubrimiento de Tonegawa de la recombinación somática de los genes de inmunoglobulinas proporcionó la base genética para la diversidad de receptores, y la demostración de Zinkernagel y Doherty de la restricción por el MHC explicó cómo las células T reconocen el antígeno. Juntas, estas ideas establecieron la imagen moderna de la inmunidad mediada por linfocitos que esta área examina [janeway-textbook].

Key figures

• Frank Macfarlane Burnet
• Niels Kaj Jerne
• Susumu Tonegawa
• Rolf Zinkernagel
• Peter Doherty

Seminal works

• smith-garvin-2009
• lebien-tedder-2008
• victora-2012

Frequently asked questions

¿En qué se diferencia la inmunidad adaptativa de la inmunidad innata?

La inmunidad innata responde rápidamente a patrones moleculares conservados compartidos por muchos patógenos, mientras que la inmunidad adaptativa utiliza receptores antígeno-específicos distribuidos clonalmente en linfocitos T y B, se desarrolla más lentamente y genera una memoria duradera.

¿Por qué la inmunidad adaptativa produce memoria inmunológica?

Los clones antígeno-específicos que se expanden durante una primera respuesta dejan linfocitos de memoria de larga vida, por lo que un segundo encuentro con el mismo antígeno desencadena una respuesta más rápida y fuerte.