El extraño dentro de ti

Mi sistema inmunitario me conoce perfectamente. Aunque me transplantaran un hígado de una persona de misma edad, peso, estado de salud, origen y color de ojos, al sistema inmune no le pasaría en absoluto desapercibido e intentaría de forma sistemática deshacerse del extraño invasor. Por eso en los transplantes hay que inmunodeprimir al receptor antes, durante y después de la operación. Y aún así hay que buscar el órgano más compatible posible. 

Teniendo esto de referencia, pensemos en el embarazo. Durante 9 meses una mujer alberga en su interior a otra persona, un bebé genéticamente distinto a ella porque la mitad de los genes que expresa provienen del padre. Como un súper-transplante natural.

El feto no se encuentra en una cavidad totalmente estanca, existe un intercambio para que la madre aporte nutrientes a través de la placenta. Así, al mismo tiempo que depende del intercambio para sobrevivir, el feto debe sortear el sistema inmunitario materno para evitar un rechazo y, en consecuencia, un aborto.

¿Cómo se da el diálogo entre madre y feto? ¿Cómo consiguen llevarse bien, inmunológicamente hablando? El mecanismo global no está claro, porque los principales directores de orquesta son complejos y finamente regulados, como el sistema inmune y el sistema endocrino. Existen evidencias de que por un lado hay una cierta inmunodepresión materna mediada por hormonas. Ha de ser muy ligera y lo más específica posible para el feto, porque la madre tiene que continuar haciendo frente a los patógenos externos. Por tanto, el éxito del embarazo se debe principalmente a una defensa activa del feto contra la inmunidad de la madre.

En esta defensa intervienen multitud de elementos inmunitarios en distintos niveles que además van variando a lo largo de las etapas del embarazo. 

Un ejemplo es el de los antígenos leucocitarios humanos (HLA) y su interacción con las células Natural Killers o NK. Las NK son células patrulla que se dedican a supervisar la superficie de todas nuestras células en busca de la proteína HLA-I. Si está, es que es una célula propia y no hay que destruirla. Si no está o es una HLA-I de otra especie o individuo, hay que atacar y eliminar esa célula. El HLA-I sirve además para avisar a la NK de si esa célula está siendo invadida por algún virus o bacteria. Si el HLA-I es el correcto pero presenta la marca de estar siendo invadida, la célula se dejará atacar por la NK y se destruirá -en un sacrificio por el bien común-. ¿Qué sentido tiene? Si la célula es atacada por un patógeno es porque éste necesita de la célula para sobrevivir. Si muere la célula, el patógeno probablemente muera con ella. 

En la interfase entre feto y madre, las células son especiales porque no expresan la HLA-I, ya que de expresarlo, éste sería distinto al de la madre. Pero si no lo expresan, las NK también se activan y atacan. 
La solución pasa por la expresión de HLA-G, que no permite distinguir entre individuos y que es capaz de inhibir la acción de las NK. 

Como éste, existen otros mecanismos de evasión del sistema inmune tanto o más complejos y que en última instancia dan lugar a un embarazo con éxito. Conocerlos a fondo puede suponer avances importantes en los tratamientos inmuno-reguladores que se dan en transplantes. Se trata del único caso en que el cuerpo, de algún modo, divide el sistema inmunitario en dos: uno se mantiene alerta y a la defensa de agentes externos, y otro se adormece para permitir que crezca el bebé.

Defendiendo el cuerpo (I)

Imaginaos una casa en la que viven 150 personas con sus zapatos, libros, comida, su habitación, en definitiva, sus cosas. Trabajan, entran y salen de casa, hacen la compra, etc. Imaginaos que unas pocas, 3 o 4, se dedican las 24h del día a comprobar que todo lo que hay en casa pertenece a uno de estos 150 miembros, que ningún objeto ni persona se ha colado -y hay muchos que lo intentan-. Solo con echar un ojo a lo que tenemos en la habitación, parece una tarea muy compleja llevar a cabo un inventario de todo lo que nos pertenece.

Esto sirve de contexto para introducir el sistema inmunitario, que de forma simplificada, se encarga de mantenernos protegidos frente a agentes externos causantes de desajustes, de enfermedades (Mercè Martí, tus clases no fueron en vano pero aquí hay que abreviar). 

El sistema inmunitario se compone de varios tipos celulares (linfocitos, neutrófilos...), cada uno con sub-funciones específicas, pero en general, son células que van sondeando nuestro cuerpo, "tocándolo" todo para comprobar que está en orden y les es familiar. Cuando un elemento externo (por ejemplo un virus, una bacteria que no pertenece a nuestra flora o una toxina; en general "patógenos") entra en el cuerpo, estas células reconocen su superficie, las proteínas, azucares y lípidos que la componen y detectan que ésto, aquí, no debería estar. 

A partir de aquí una cascada de señales se activa para (1) bloquear el elemento extraño para que no se propague por el cuerpo, (2) inactivarlo o degradarlo y (3) introducirlo en su "base de datos" para que si alguna vez vuelve a entrar, el sistema lo detecte más rápido y pueda actuar de forma efectiva ya que, a menudo, en el primer contacto con el patógeno el sistema inmune tarda un poco en prepararse, en llamar refuerzos. Tienen que avisar a otras células, pero les tienen que especificar contra qué atacar, no sea que lo hagan a diestro y siniestro. Si así fuera, atacarían también al propio cuerpo. Una desregulación similar es la que sucede en las enfermedades autoinmunes, como el lupus, cuando el cuerpo se ataca a sí mismo.

Y aquí entran las vacunas. Su función es poner en contacto al cuerpo por primera vez y de forma controlada con el patógeno. El tiempo que tarde el cuerpo en responder es crítico para dar una respuesta efectiva. Si el sistema inmune registra el patógeno y se prepara con la vacuna, en una eventual infección real el tiempo de reacción será mínimo y aumentará la probabilidad de hacerle frente sin que nos cause enfermedad o la muerte. 

Para controlar que el contenido de la vacuna no provoca la enfermedad hay diferentes aproximaciones. Una de ellas es usar vacunas inactivadas, que tienen el virus o la bacteria causante de una enfermedad, pero han sufrido un tratamiento químico o de calor que los ha matado o los ha dejado en un estado incapaz de infectar por sí solos. Siguen siendo útiles porque como el sistema inmune reconoce la "carcasa" de éstos patógenos, aunque se los demos inactivados la capa exterior está, y se activa la respuesta de todos modos. Como lo que añadimos no tiene capacidad de reproducirse, al cuerpo le resultará más sencillo combatirlo, y se preparará para una próxima infección.

Podemos tener también vacunas atenuadas cuando el patógeno está activo pero ha sido cultivado en el laboratorio para eliminar los genes que hacen falta para infectar pero no los genes necesarios para despertar la respuesta inmune.

En casos como el tétanos, donde la enfermedad la provoca una neurotoxina fabricada por una bacteria y no la bacteria en sí, se pueden hacer vacunas que contengan la neurotoxina en una forma parcial para que no sea nociva pero llame la atención al sistema inmune. O si sabemos cuales son las proteínas o los azúcares de la superficie del patógeno (de su carcasa) que son reconocidas, podemos hacer una vacuna que tenga sólo esos elementos pero que no tenga el virus o la bacteria enteros. 

A esta amplia variedad de vacunas se le están sumando otras nuevas más complejas que se basan en el uso de ADN y que tratan de aplicarse a aquellos casos en los que otras vacunas no han demostrado ser suficientemente efectivas: complejos procesos de infección, enfermedades autoinmunes,  terapias contra el cáncer (en el fondo, podemos ver las células cancerígenas como patógenas, que no deberían estar).

Me gustaría compartir con vosotros, hasta donde alcanzo, por qué las vacunas despiertan a menudo tanta polémica. A falta de tener la respuesta universal y definitiva, daros algún recurso y despertar vuestra curiosidad por saber qué pasa con algo tan cotidiano como polémico.
En el próximo post.

El sistema inmune por Albert Barillé, por Casandra

Micro-gorrones

¿Qué es un virus?

Imagina ese amigo que se va de viaje contigo con la mitad del equipaje que llevas tú y que luego no hace más que pedirte prestado esto y lo otro... incluso te termina el champú. Por ahí va la cosa.

Un virus es una entidad microscópica, unas 500 veces más pequeño que la media de células de nuestro cuerpo. En esencia no es mucho más que un pequeño genoma (conjunto de genes) dentro de una envoltura de proteínas -la cápside- que lo protege. Es tan simple que ni siquiera lleva todos los genes para su subsistencia. Los genes necesarios para reproducirse que pueda "pedir prestados" a alguien, directamente ni los carga. Un virus contiene lo justísimo para poder localizar un huésped -por ejemplo, una célula de nuestro sistema inmune-, buscar los elementos que puede aprovechar y cogerlos sin permiso para beneficio propio.
En la mayoría de los casos esto resulta perjudicial para la célula. En algunos, incluso letal, ya que se aprovecha del interior celular para fabricar las nuevas piezas, ensamblarlas y cuando sale lo hace de forma tan violenta que la célula no sobrevive.

Lo interesante de los virus es, en primer lugar, su especificidad. Suelen tener como huésped un tipo celular concreto. No tienen ojos, pero las proteínas de su cápside pueden unirse a algunas proteínas de la superficie de nuestras células. Cuando se da la unión el virus entiende que ha encontrado lo que buscaba.

En segundo lugar, su mecanismo de replicación. ¿Qué quiero decir? La manera que tiene de engañar a la célula para que ésta también fabrique lo que le interesa al virus.
Muchas veces lo que hace es colocar sus genes entre medio de los genes de la propia célula para que ésta los trate como si fueran suyos. Y luego, si te he visto, no me acuerdo, porque una vez hechas las nuevas copias del virus, saldrán de la célula en busca de otras células para continuar el ciclo.
Y digo que es interesante porque desde el laboratorio se pensó en el virus como en una especie de pequeña nave capaz de llegar a células de nuestro cuerpo que de otra manera no sería posible e introducir en ellas unos genes concretos para que produzcan unas proteínas concretas interesantes. Si en vez de genes beneficiosos para el virus lo modificamos para que contenga el gen de la insulina, y conseguimos además que infecte específicamente a las células del páncreas podemos hacer que un paciente con diabetes, incapaz de producir su propia insulina porque  su gen es defectuoso, ya no necesite inyecciones, ya que habremos introducido una copia del gen sano.
Aunque simplificado, esto es terapia génica: curar con genes en vez de con medicamentos.

Más terapia génica próximamente...

Virus sobre bacteria, por Casandra