Mecanismos de acción de la inmunidad innata: Un viaje a través de nuestro ejército

Barreras físicas

El epitelio constituye la principal barrera física frente a las infecciones producidas por agentes patógenos. Está barrera epitelial está constituida por:

La piel actúa como primera línea de defensa frente a agentes patógenos invasores, y procesos de descamación de la misma ayudan a eliminar organismos que han podido quedar adheridos.

Por otra parte, existen mecanismos como el movimiento de los cilios en el aparato respiratorio, o el peristaltismo en el aparato digestivo, que ayudan a mantener las vías limpias, libres de microorganismos patógenos. Esto, junto con la acción combinada del moco, evita de forma muy eficiente la mayoría de las infecciones.

La importancia de una adecuada movilidad del moco se evidencia en personas que padecen fibrosis quística, una enfermedad hereditaria en la que quien la padece presenta un moco espeso y deshidratado, debido a un defecto en el gen CFTR que codifica para un canal de Cl- en el epitelio. En consecuencia, estos individuos desarrollan enfermedades pulmonares por infecciones causadas por bacterias que colonizan el epitelio, ya que el moco no ejerce su función.

Barreras biológicas

La flora bacteriana presente en la piel y en el tracto gastrointestinal (microbioma) realiza una importante función de protección frente a las infecciones, ya que secretan sustancias producto de su metabolismo que actúan como agentes dañinos frente a otros patógenos, como por ejemplo el ácido láctico.

Además, protegen de patógenos de formas más indirectas, compitiendo por la adhesión a las superficies y por los nutrientes.

Barreras químicas

Las barreras químicas están constituidas principalmente por proteínas solubles, que componen lo que se denomina “inmunidad innata humoral”. Podemos encontrar:

  1. Enzimas

    • Lisozima:

      Es una glicosidasa que actúa a rompiendo los enlaces β-1,4 entre N-AcetilGlucosamina (GlcNAc) y N-Acetilmurámico (MurNAc) del peptidoglicano bacteriano. Es más eficaz en Gram + que en Gram - , ya que en éstas últimas el peptidoglicano está protegido por los lipopolisacáridos (LPS).

      La secretan las células de Paneth del epitelio intestinal y los fagocitos y se pueden encontrar también en saliva, lágrimas.

    • Fosfolipasa A2:

      Hidroliza fosfolípidos de la pared bacteriana. Es secretada por fagocitos y por las células de Paneth, y se pueden encontrar también en saliva y lágrimas.


  2. Péptidos Antimicrobianos

    Tienen como característica especial que se sintetizan como propéptidos, qué son procesados cuando son requeridos en caso de infección para generar su forma activa. Las histatinas no necesitan procesamiento.

    Se piensa que son la forma de defensa más primitiva.


    • Defensinas:

      Se encargan de generar poros en las membranas de bacterias y hongos, provocando así la lisis del patógeno.

      Se comparten con plantas, insectos y mamíferos, lo que indica que se encuentran muy presentes evolutivamente.

      A nivel estructural, son péptidos catiónicos cortos de 30-40 aminoácidos, que presentan dos regiones. Una región hidrofóbica y otra región catiónica, por lo que son moléculas anfipáticas. En su región α-hélice presentan 3 puentes disulfuro, seguidas de 3 bandas β. La región hidrofóbica se inserta en la membrana y posteriormente las cargas + se enfrentan y repelen formando el poro. Tipos:

      • α-defensinas: se pueden encontrar almacenadas en los gránulos primarios de neutrófilos o producidas por las células de Paneth de forma constitutiva, que las secreta a la pared intestinal. Surgen a partir de una proteína de 90 aminoácidos a la que se le elimina la región aniónica por proteolisis. En humanos, la incisión se efectúa por la acción de tripsina, mientras que en ratón es por metaloproteasa matrilisina.

      • β-defensinas:Se sintetizan en el tracto respiratorio y urogenital, además de en la piel y en la lengua. En la piel, se acumulan en los cuerpos lamelares en el estrato espinoso, y se transportan a la capa córnea de la piel. Además de por los queratinocitos, también son producidas por neumocitos tipo II. Al contrario que las α-defensinas, no se sintetizan de forma constitutiva sino que lo hacen inducidas por una infección. Presentan una pro-pieza de menor tamaño, y son activadas por proteolisis en respuesta a productos bacterianos.

      • ᵞ-defensinas:en humanos el gen que las codifica está inhibido, pero si está presente en el resto de primates.


    • Catelicidinas:

      Generan poros en la membrana de microorganismos, además de ser tóxicas para muchos de ellos. Presentan una acción similar a la de las defensinas, pero carecen de los puentes disulfuro que estas poseen en su estructura. Se secretan de forma inducida en el epitelio intestinal, cutáneo (dónde se almacenan en cuerpos lamelares) y respiratorio. De forma constitutiva se producen por macrófagos y por neutrófilos, dónde se almacenan en gránulos secundarios.Se sintetizan como propéptidos inactivos con dos dominios que se procesan tras su secreción. Su activación ocurre cuando los gránulos primarios y secundarios se fusionan con fagosomas, y se procesan por una elastasa almacenada en los gránulos primarios. Así, los dos dominios se separan y los productos pueden o permanecer en el fagosoma, o ser liberados por exocitosis.

      Dominios:

      • - Péptido carboxiterminal: péptido anfipático catiónico que rompe las membranas y es tóxico para la mayoría de microorganismos.
      • - Péptido aminoterminal: presenta una estructura similar a la catelina (inhibidor de la catepsina L, involucrada en el procesamiento antigénico y la degradación proteica.). Su papel en la defensa inmune aún no ha sido completamente elucidado.


    • Histatinas:

      Son péptidos catiónicos ricos en histidina, con gran actividad frente a hongos patológicos, como C. Albicans y C Neoformes. Se cree que interviene en la rápida cicatrización de heridas en la cavidad oral. Se sintetizan en la cavidad oral por las glándulas salivares parótida, sublingual y submandibular de forma constitutiva


  3. Lectinas tipo C

    Requieren calcio para la unión al dominio de reconocimiento del carbohidrato (CRD).

    1. RegIIIγ:

      Se encuentra en ratón. Se secreta en las células de Paneth, y se une a peptidoglicanos bacterianos. Se secreta de forma inactiva y posteriormente es procesada por tripsina, que elimina un extremo corto aminoterminal. Actúa principalmente sobre bacterias Gram + , en las que el peptidoglicano está expuesto. En Gram - , el lipopolisacárido inhibe la formación del poro.

    2. HIH/PAP:

      En humanos. Las siglas provienen de hepatocarcinoma intestino - páncreas/pancreatitis associated protein.En casos de pancreatitis, estimula la regeneración del tejido pancreático. Presenta una estructura hexagonal, con 6 elementos que forman un poro en la membrana bacteriana.







Trabajo realizado por Iman L.B., Marcos M.B., Mª Marina M.V. & Alberto Manuel P.P.