RESPUESTA INMUNE FRENTE A PATÓGENOS INTRACELULARES CITOPLÁSMICOS

Proporcionaremos una visión general sobre los diferentes tipos de microorganismos patógenos citoplásmicos y detallaremos el ciclo de infección de los virus, que son considerados los representantes más significativos de este grupo de patógenos.

Tipos de Microorganismos Patógenos Citoplásmicos

• Virus: Agentes infecciosos simples que requieren células huésped para replicarse.
• Bacterias que Escapan al Citoplasma: Ejemplo de esto es Mycobacterium, que tras ser fagocitado por la célula, logra escapar al citoplasma para continuar su ciclo de vida.
• Parásitos Intracelulares: Como el Plasmodium, el agente causal de la malaria, que vive y se multiplica dentro de las células huésped.

Ciclo de Infección de los Virus

1. Entrada del Patógeno: Los virus se adhieren a las células huésped a través de moléculas de adhesión presentes en su cápside o envuelta. Posteriormente, entran en las células, y aquellos con envuelta lipídica se fusionan con la membrana plasmática, ingresando y dejando atrás su envuelta.
2. Descapsidación: Dentro del citoplasma, la cápside proteica del virus se separa, liberando el ácido nucleico viral junto con posibles proteínas virales necesarias para el ciclo viral.
3. Multiplicación: El material genético viral se replica. Si es ADN, la replicación es directa; si es ARN, es inversa. Además, se transcriben y sintetizan las proteínas de la cápside.
4. Ensamblaje: Los ácidos nucleicos replicados se envuelven en nuevas cápsides proteicas, formando nuevos viriones.
5. Liberación: Los viriones salen de la célula huésped. Aquellos que necesitan una envuelta la adquieren de la membrana plasmática mediante exocitosis. Algunos virus pueden causar la lisis (estallido) de la célula huésped, denominándose virus citopáticos, mientras que otros pueden transformar las células al insertar sus proteínas en la membrana plasmática del huésped.

Infección y Reconocimiento de Patógenos

1. Infección de las Células Huésped: Los patógenos, como los virus, infectan las células del cuerpo humano al penetrar en ellas. Este es el primer paso para que el sistema inmune innato entre en acción.
2. Reconocimiento de Patógenos: Las células infectadas detectan patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP), específicamente secuencias de ADN o ARN virales. Esto desencadena una respuesta inmune, comenzando con la producción de interferón tipo I (IFN-I), una citoquina clave en la defensa antiviral.

Respuesta Inmune Innata

3. Acciones del IFN-I:
   • Inflamación: Una respuesta inmediata para combatir la infección.
   • Estado Antiviral: Se induce en las células vecinas, no infectadas, para prevenir la propagación del virus. Esto incluye la inhibición de la replicación viral y celular, la degradación del ARN para prevenir la transcripción, la inhibición de la traducción a proteínas, y el aumento de la presentación de antígenos por HLA-I, un componente crucial para la detección inmune.
4. Atracción de Células Inmunes:
   • Linfocitos NK: Estas células son atraídas hacia el sitio de infección. Pueden reconocer y destruir células infectadas basándose en la presencia de HLA alterados en su superficie, un signo de infección viral.
   • Células Dendríticas Plasmocitoides: Contribuyen al estado antiviral secretando grandes cantidades de IFN-I en respuesta al reconocimiento de PAMP.
5. Potenciación de la Respuesta Inmune:
   • El IFN-I producido por las células infectadas y por las células dendríticas plasmocitoides no solo activa a los linfocitos NK sino que también mejora su capacidad para destruir células infectadas.

Sistema inmune adaptativo frente a patógenos citoplásmicos. Linfocitos Tc y TH1

Rol de los Linfocitos T en la Respuesta a Patógenos Citoplásmicos

• Muerte Celular y Captura de Fragmentos Apoptósicos: Las células infectadas mueren por citotoxicidad, generando cuerpos apoptósicos que son capturados por células dendríticas a través de la fagocitosis.
• Procesamiento y Presentación de Antígenos: Las células dendríticas procesan los antígenos de los fragmentos apoptósicos y los presentan a través de dos vías: HLA-II y la vía cruzada que culmina en HLA-I en la superficie celular.
• Activación y Diferenciación de Linfocitos T: Las células dendríticas activan los linfocitos TCD4 (vía HLA-II) hacia TH1 y, mediante la presentación cruzada, activan a los linfocitos TCD8 con la ayuda de TH1 para su diferenciación a linfocitos Tc.
• Citotoxicidad por Linfocitos Tc: Los linfocitos Tc inducen la citotoxicidad de las células infectadas.
• Colaboración de Linfocitos TH1: Los linfocitos TH1 ayudan a aumentar la citotoxicidad de los linfocitos NK.

Respuesta Humoral en la Destrucción de Patógenos

• Diferenciación de Linfocitos THF: Las células dendríticas también inducen la diferenciación de linfocitos THF (T colaboradores foliculares), esenciales para la activación de linfocitos B.
• Activación de Linfocitos B y Producción de Anticuerpos: Los linfocitos THF colaboran con los linfocitos B para su activación, llevando a la secreción de IgM e IgG.
• Funciones de las Inmunoglobulinas:
  • Neutralización de Patógenos: IgM e IgG impiden la entrada de patógenos al interior celular, actuando en la fase extracelular antes de la infección de nuevas células.
  • Citotoxicidad Celular Dependiente de Anticuerpos: IgG detecta proteínas virales en células infectadas y actúa como un puente entre estas y los linfocitos NK, facilitando su citotoxicidad.

Importancia de los Anticuerpos Antivirales

• Los anticuerpos antivirales no solo juegan un papel crucial en la respuesta inmune sino que también son útiles para el diagnóstico y seguimiento de enfermedades causadas por patógenos citoplásmicos.

Mecanismos de evasión de los patógenos intracelulares citoplasmaticos

Tipos de Infecciones y Consecuencias

• Infecciones Agudas: Ciertos virus respiratorios o gastrointestinales desencadenan respuestas inmunes inmediatas, caracterizadas por ser agudas y, en general, de corta duración.
• Persistencia Viral: Virus como los de la hepatitis B, la hepatitis C, y el VIH pueden sobrevivir y hacerse crónicos mediante mecanismos de evasión.
• Virus Oncogénicos: Algunos patógenos, como el virus del papiloma humano (HPV) y el virus de la hepatitis C (HCV), pueden provocar el desarrollo de tumores.
• Efectos Teratogénicos y Agudos en Adultos: Virus como el citomegalovirus y el de la rubéola pueden causar anomalías en el embrión, mientras que en adultos provocan infecciones agudas de menor gravedad.

Mecanismos de Evasión Utilizados por Patógenos Citoplásmicos

1. Variación de Antígeno: Los patógenos cambian los antígenos en su superficie para evadir la detección por parte del sistema inmune, dificultando su reconocimiento y eliminación.
2. Evasión de las Células NK o Tc: Algunos virus desarrollan estrategias para evitar ser detectados y destruidos por células NK (Natural Killer) y linfocitos T citotóxicos (Tc), elementos cruciales de la respuesta inmune.
3. Integración en el ADN: Patógenos como el HIV se integran en el ADN del huésped, permaneciendo latentes y evadiendo la respuesta inmune.
4. Inhibición de la Presentación de Antígeno: Los virus pueden interferir con la presentación de antígenos, un proceso esencial para la activación de las células inmunitarias, impidiendo así su propia detección y eliminación.

Variación de Antígeno: Un Mecanismo de Evasión

• Mutación y Variación: Virus y parásitos intracelulares pueden alterar la expresión de moléculas de adhesión en su cápside o envoltura, permitiéndoles entrar en las células huésped sin ser reconocidos por el sistema inmune.
• Evasión en Bacterias: De manera similar, algunas bacterias extracelulares fagocitables evitan la respuesta inmunitaria cambiando sus antígenos, complicando así su detección y eliminación por parte del sistema inmune.

De Interés Médico: La Variación de Antígenos en el Virus de la Gripe

• Cambio Anual de la Vacuna contra la Gripe: La gripe es un ejemplo notable de un patógeno que varía sus antígenos, específicamente las moléculas de adhesión hemaglutinina (H) y neuroaminidasa (N). Estas mutaciones anuales generan nuevas cepas del virus, lo que requiere la actualización de la vacuna de la gripe cada año.
• Epidemias Mortales e Historia: A lo largo de la historia, las mutaciones del virus de la gripe y su capacidad para infectar diferentes especies (humana, aviar, porcina) han dado lugar a epidemias mortales. La recombinación de virus de diferentes especies en una misma puede crear cepas nuevas, como ocurrió recientemente con la gripe A (cepa H1N1).
• Desafíos para el Sistema Inmune y la Vacunación: Cada nueva cepa del virus representa un desafío tanto para el sistema inmune, que debe desarrollar nuevas defensas, como para los laboratorios farmacéuticos, que deben desarrollar nuevas vacunas para contrarrestar estas cepas emergentes.

¿Cuáles son las estrategias que utilizan los patógenos citoplásmicos para evadir la detección y destrucción por parte del sistema inmune; como realizan la evasión de los linfocitos NK (Natural Killer) y Tc (T citotóxicos); como se hace la integración del ADN viral en el del huésped, y la inhibición de la presentación de antígeno?

Evasión de los Linfocitos NK o Tc

• Aumento de la Expresión de HLA-I: Algunos patógenos incrementan la expresión de moléculas de HLA-I sanas en células infectadas, lo que inhibe la activación de los linfocitos NK al recibir señales de inhibición. Sin embargo, esto hace que los linfocitos Tc del sistema inmune adaptativo reconozcan el antígeno con mayor facilidad e induzcan citotoxicidad de manera más eficiente.
• Disminución de la Expresión de HLA-I: Otros patógenos reducen la expresión de HLA-I, lo que disminuye las señales de inhibición a los linfocitos NK y favorece su activación. No obstante, esta reducción complica la capacidad de los linfocitos Tc para reconocer eficientemente el antígeno, disminuyendo su citotoxicidad y permitiendo la evasión de los patógenos de la respuesta inmune adaptativa.

Integración en el ADN

• Integración Viral: Virus como el HIV y el virus herpes pueden integrar su material genético en el ADN del huésped. El HIV lo logra a través de la proteína viral integrasa. Esta integración permite que los virus permanezcan latentes dentro de las células huésped, evadiendo la detección por el sistema inmune debido a su incapacidad para identificar el virus integrado.

Inhibición de la Presentación de Antígeno

• Impedimento de Expresión de HLA-I y Bloqueo de Células Dendríticas: Además de la disminución de la expresión de HLA-I mencionada, algunos patógenos pueden bloquear la maduración de las células dendríticas o inducir su apoptosis. Estas acciones previenen la presentación eficaz de antígenos a los linfocitos Tc, inhibiendo su activación y la respuesta inmune efectiva contra las células infectadas.

CONSECUENCIAS PATOLÓGICAS QUE PUEDEN RESULTAR DE INFECCIONES POR PATÓGENOS CITOPLÁSMICOS

Daño por Citotoxicidad

• Muerte Celular Inducida por Virus: Algunas células mueren directamente debido a la acción citopática de los virus, que destruyen la célula desde dentro.
• Citotoxicidad Inducida por el Sistema Inmune: Otras células son eliminadas por la acción citotóxica del sistema inmune, específicamente a través de los linfocitos NK y Tc, como parte de la respuesta inmune para eliminar las infecciones.
• Bloqueo Funcional por Estado Antiviral: Además, muchos patógenos inducen un estado antiviral que bloquea el funcionamiento normal de las células, afectando aún más la salud del tejido infectado.

Depósito de Inmunocomplejos

• Formación de Inmunocomplejos: Similar a las infecciones por patógenos extracelulares, los anticuerpos IgM e IgG se unen a antígenos de patógenos citoplásmicos formando inmunocomplejos.
• Depósito y Consecuencias: Si estos inmunocomplejos no se eliminan eficientemente, pueden depositarse en órganos y tejidos como articulaciones, vasos sanguíneos o glomérulos renales, causando inflamación y enfermedades como artritis, vasculitis o nefritis. Un ejemplo es la panarteritis nodosa, asociada al virus de la hepatitis B.

Mimetismo Molecular

• Imitación de Antígenos Propios: Ocurre cuando los antígenos de un patógeno se parecen a los antígenos propios del huésped, provocando que la respuesta inmune dirigida contra el patógeno también ataque al tejido del huésped.
• Consecuencias Autoinmunes: Esta reacción puede llevar a enfermedades autoinmunes crónicas, como algunas formas de hepatitis autoinmune, especialmente si el sistema inmune genera memoria inmune contra estos antígenos compartidos.

Ejemplos de patógenos intracelulares citoplásmicos

¿Cuáles son algunos ejemplos de patógenos intracelulares citoplásmicos que causan enfermedades gastrointestinales?

Los virus como rotavirus, adenovirus, virus Coxsackie, y reovirus son agentes causales de enfermedades gastrointestinales. Estos virus infectan y afectan las células de la mucosa intestinal, particularmente en la región del intestino delgado, provocando daño celular que resulta en malabsorción. Los síntomas típicos incluyen dolor abdominal, vómitos, y diarrea, los cuales pueden llevar a deshidratación en pacientes de riesgo.

¿Cómo afecta el Plasmodium falciparum, un patógeno citoplásmico, a su huésped?

El Plasmodium falciparum, el agente causal de la malaria, es transmitido por la picadura del mosquito Anopheles. Este parásito es particularmente virulento debido a su capacidad de cambiar de forma (esporozoítos, merozoítos, gametocitos) y, consecuentemente, de antígeno, evadiendo así la respuesta inmunitaria del huésped. Esta variabilidad le permite permanecer latente en las células infectadas hasta que puede evadir o superar al sistema inmune. La característica más distintiva de la patología causada por Plasmodium es el daño celular que inflige en los tejidos que infecta, especialmente los eritrocitos (células rojas de la sangre) y los hepatocitos (células del hígado). Este daño puede ser directamente atribuible al parásito, que es citopático, o a la citotoxicidad inducida por el sistema inmune, específicamente por los linfocitos NK y Tc.