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Memoria inmunológica, inmunidad adquirida y vacunación

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Qué es la memoria inmunológica y la inmunidad adquirida

La especificidad y la memoria son las características definitorias de las respuestas inmunes adaptativas o de la inmunidad adquirida. Las vacunas se basan en la existencia de la memoria inmunológica y la solidez de la memoria inmunológica es un determinante principal de la eficacia de las vacunas.  ¿Cómo se mantiene la memoria inmunológica? Se ha avanzado mucho en esta área durante los últimos años. Los nuevos estudios en humanos han agregado conocimientos clave sobre la longevidad de la memoria inmunológica de las células B y T en ausencia de antígenos.

En pocas palabras, la memoria inmunológica se refiere a la capacidad del sistema inmune para responder más rápida y eficazmente a un patógeno que se ha encontrado previamente. Mientras tanto, la inmunidad adquirida o adaptativa ocurre tras la exposición a agentes infecciosos. Consiste en una respuesta inmune a la infección o la vacunación contra un microorganismo, lo cual ayuda a prevenir futuras infecciones por el mismo microorganismo.

El sistema inmunológico adaptativo o sistema de inmunidad adquirida, se compone de células y procesos sistémicos especializados que eliminan o evitan las amenazas de diversos patógenos. Este sistema posee un componente de memoria que permite una respuesta eficiente ante la reinvasión del mismo patógeno. La memoria es manejada por el sistema inmunológico adaptativo con poca dependencia de las señales de la respuesta innata.

Durante la respuesta inmune adaptativa a un patógeno que no se había encontrado antes (respuesta primaria), las células plasmáticas que secretan anticuerpos y las células T diferenciadas aumentan y luego se estabilizan con el tiempo. A medida que las células B y T maduran y se convierten en células efectoras, un subconjunto de poblaciones vírgenes se diferencia en células de memoria B y T con las mismas especificidades de antígeno, como se ilustra en la siguiente imagen:

Esquema memoria inmunológica producción de células B de memoria y células plasmáticas

Células de memoria y respuesta inmune adaptativa

Los linfocitos B o T específicos de antígeno son células de memoria que no se diferencian de las células efectoras durante la respuesta inmune primaria, pero que pueden convertirse inmediatamente en células efectoras tras la reexposición al mismo patógeno. Es decir, durante la respuesta inmune primaria, las células de memoria no responden a los antígenos y no contribuyen a las defensas del huésped. A medida que la infección se elimina y los estímulos patógenos disminuyen, los efectores ya no son necesarios y sufren apoptosis (muerte celular programada). Por el contrario, las células de memoria persisten en la circulación.

Si el patógeno nunca vuelve a encontrar al individuo en toda su vida, las células de memoria B y T circularán durante algunos años o incluso varias décadas. Morirán gradualmente, sin haber funcionado nunca como células efectoras. Sin embargo, si el huésped se vuelve a exponer al mismo tipo de patógeno, las células de memoria circulantes se diferenciarán inmediatamente en células plasmáticas y los linfocitos T citotóxicos (LTc) sin la entrada de las células presentadoras de antígeno o células TH.

Esta rápida y espectacular respuesta de anticuerpos puede detener la infección antes de que se establezca, y es posible que el individuo no se dé cuenta de que ha estado expuesto. Una razón por la que se puede retrasar la respuesta inmune adaptativa es porque lleva tiempo identificar y activar las células B y T sin tratamiento previo con las especificidades antigénicas adecuadas. Tras la reinfección, este paso se omite y el resultado es una producción más rápida de defensas inmunitarias. Las células B de memoria que se diferencian en células plasmáticas producen cantidades de anticuerpos de decenas a cientos de veces mayores que las secretadas durante la respuesta primaria, como ilustra en la siguiente imagen:

Esquema exposición a patógenos y respuesta inmune primaria y secundaria: memoria inmunológica

Vacunación y memoria inmunológica

La vacunación se basa en el conocimiento de que la exposición a antígenos no infecciosos, derivados de patógenos conocidos, genera una respuesta inmune primaria leve. La respuesta inmune a la vacunación puede no ser percibida por el huésped como una enfermedad, pero aun así confiere memoria inmunológica.

Cuando el individuo se expone al patógeno correspondiente al que se vacunó, la reacción es similar a una exposición secundaria. Debido a que cada reinfección genera más células de memoria y una mayor resistencia al patógeno, y debido a que algunas células de memoria mueren, ciertos cursos de vacunas implican una o más vacunaciones de refuerzo para imitar exposiciones repetidas. Por ejemplo, las dosis de refuerzo contra el tétanos son necesarias cada diez años porque sus células de memoria tienen ese periodo de vida.

Memoria inmunológica de las mucosas

Un subconjunto de células T y B del sistema inmunológico de las mucosas se diferencia en células de memoria al igual que en el sistema inmunológico sistémico. Tras la reinfección por el mismo tipo de patógeno se produce una respuesta inmune pronunciada en el sitio de la mucosa. Esto donde se depositó el patógeno original, pero también se organiza una defensa colectiva dentro del tejido mucoso interconectado o adyacente. Por ejemplo, la memoria inmunológica de una infección en la cavidad oral también provocaría una respuesta en la faringe, pero solo si la cavidad oral estuviera expuesta al mismo patógeno.

Diferentes tipos de inmunización para la memoria inmunológica

La vacunación o inmunización implica la administración de antígenos no infecciosos derivados de patógenos conocidos. Esto por lo general se hace mediante inyección. Otros componentes, llamados adyuvantes, se administra en paralelo para ayudar a estimular la respuesta inmune. La memoria inmunológica es la razón por la que funcionan las vacunas. Idealmente, el efecto de la vacunación es provocar memoria inmunológica y resistencia a patógenos específicos. Esto sin que el individuo tenga que experimentar una infección.

Los vacunólogos participan en el proceso de desarrollo de vacunas desde la idea inicial, hasta la disponibilidad de la vacuna completa. Este proceso puede llevar décadas, puede costar millones de dólares y puede implicar muchos obstáculos en el proceso. Por ejemplo, las vacunas inyectadas estimulan el sistema inmunológico sistémico, provocando inmunidad humoral y mediada por células. Sin embargo, tienen poco efecto sobre la respuesta de las mucosas. Como resultado, esto presenta un desafío porque muchos patógenos se depositan y se replican en los compartimentos de las mucosas (incluido el SARS-CoV-2). La inyección no proporciona la respuesta de memoria inmunológica más eficiente para estos agentes patógenos. Por tal motivo, los vacunólogos trabajan activamente en el desarrollo de nuevas vacunas y buscan nuevas vías de administración. Es decir, inmunización que se pueda administrar a través de métodos intranasales, en aerosol, vía oral o transcutánea.

Vía de administración de vacunas

Es importante destacar que la vacunación administrada por las mucosas provoca inmunidad tanto a las mucosas como de manera sistémica y producen el mismo nivel de resistencia a las enfermedades que las vacunas inyectadas. Actualmente se encuentra disponible una versión intranasal de la vacuna contra la influenza. La vacuna contra la polio y la vacuna para la fiebre tifoidea se puede administrar vía oral.

De manera similar, las vacunas contra el sarampión y la rubéola se están adaptando a la administración en aerosol mediante dispositivos de inhalación. Con el tiempo, las plantas transgénicas podrán modificarse para producir antígenos de vacunas que puedan ingerirse para conferir resistencia a enfermedades. Otras vacunas pueden adaptarse a la aplicación rectal o vaginal para provocar respuestas inmunes en la mucosa rectal, genitourinaria o reproductiva.

Finalmente, los antígenos de las vacunas pueden adaptarse a la aplicación transdérmica. Esto consiste en el raspado ligero de la piel utilizando microagujas para perforar la capa más externa. Además de movilizar la respuesta inmunológica de las mucosas, una nueva generación de vacunas puede acabar con la ansiedad asociada a las inyecciones y, a su vez, mejorar la participación de los pacientes.Memoria inmunológica de virus: Todo Diagnóstico

Memoria inmunológica de virus

Las infecciones virales siguen planteando una amenaza sustancial para la salud humana. Desentrañar las complejidades del sistema inmunológico en la defensa contra los virus debería conducir a un mejor control de las infecciones virales. Esto a través del desarrollo de nuevas vacunas y terapias. La comprensión general de los mecanismos moleculares y celulares fundamentales involucrados en la respuesta del sistema inmunológico a una infección por virus ha mejorado sustancialmente en los últimos años. Toda esta nueva información y la promesa de nuevos conocimientos sobre la memoria inmunológica a diferentes virus como el SARS-CoV-2 que causa Covid-19, continúa impulsando la investigación en este campo.

El conocimiento de la memoria inmunológica de diversos virus ha revelado por qué estos patógenos a veces inducen disfunción inmunológica o desencadenan patologías desastrosas como el nuevo coronavirus. La investigación y esfuerzos conjuntos contribuirán a abrirle camino al desarrollo de nuevas terapias que se pueda utilizar contra infecciones crónicas y emergentes, incluido el Covid-19.

La aparición de la inmunidad adaptativa en respuesta al nuevo Betacoronavirus SARS-CoV-2 ocurre dentro de los primeros siete a 10 días de la infección. Entender las características clave y la evolución de las células B, así como la inmunidad adaptativa mediada por células T al SARS-CoV-2 es esencial para pronosticar los resultados de la enfermedad Covid-19. También para desarrollar estrategias efectivas para controlar la pandemia. Determinar la memoria inmunológica a largo plazo de las células B y T contra el SARS-CoV-2 también es fundamental para comprender la protección inmune duradera.

Fuentes de consulta

Science Direct. (2020). Immunological Memory. 17 de noviembre de 2020, de Clinical Immunology (Third Edition), 2008 Sitio web: https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/immunological-memory

OpenStax. (2012). Biology: Immunological Memory. 17 de noviembre de 2020, de Rice University Sitio web: https://courses.lumenlearning.com/wm-biology2/chapter/immunological-memory/

NA. (2020). Immunological Memory. 17 de noviembre de 2020, de The LibreTexts libraries Sitio web: https://med.libretexts.org/Bookshelves/Anatomy_and_Physiology/Book%3A_Anatomy_and_Physiology_(Boundless)/20%3A_Immune_System/20.6%3A_Humoral_Immune_Response/20.6D%3A_Immunological_Memory

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