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ÓRGANO INTERNO DE CONTROL Ciencia hoy El sistema inmune: una estrategia de defensa en los seres vivos
ÓRGANO INTERNO DE CONTROL Ciencia hoy El sistema inmune: una estrategia de defensa en los seres vivosEl sistema inmune: una estrategia de defensa en los seres vivos
Tobías Portillo Bobadilla y Bertha Pérez Hernández
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 19 de marzo 2021
El sistema inmune no es exclusivo de los seres humanos, también se encuentra en invertebrados, así como en plantas. Además de ser la maquinaria de defensa, el sistema inmune participa en el desarrollo, reproducción, en el proceso de cicatrización y en el metabolismo.
Palabras claves: sistema inmune, antígenos, anticuerpos.
El sistema inmune se clasifica en respuesta innata y respuesta adquirida. La primera se caracteriza por la velocidad de la reacción y la segunda por la especificidad. Los elementos que componen al sistema inmune innato son: los neutrófilos, los monocitos, los macrófagos, las citocinas, las proteínas complemento y las de fase acuosa. Cuando ocurre una infección el sistema inmune innato reacciona activando a los neutrófilos para eliminar al patógeno, sin embargo, al ser una respuesta de reacción rápida puede llegar a ser inespecífica generando sobre reacciones en el cuerpo como el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica, así como las alergias.
En otros seres vivos también existe un sistema inmune innato. A diferencia del humano u otros vertebrados, en los invertebrados no hay una respuesta adquirida basada en anticuerpos. La respuesta consiste en producir moléculas de defensa, péptidos antimicrobianos, moléculas reactivas de oxígeno, o activar como en algunos insectos, la melanización que es el encapsulamiento del intruso con melanina. Una infección o daño desencadena la producción de melanina, proceso que se ha asociado a la cicatrización, bronceado o inmunidad. Los organismos tienen formas de controlar la respuesta inmune excesiva. Por ejemplo, en el gusano de seda Bombyx mori, así como en otros insectos, se encontró que la respuesta inmune de melanización está regulada por sus niveles de dopamina.
Los receptores de reconocimiento de patrones (PRRs) permiten saber el momento de iniciar una respuesta. Estos receptores son diversas proteínas de membrana que activan la respuesta innata. Su función es identificar a las moléculas extrañas y favorecer la fagocitosis, la agregación celular, y eventualmente, la lisis de los parásitos. Este comportamiento, es común en muchos seres vivos. Las células defensoras rodean y encapsulan a los cuerpos extraños para destruirlos y eliminarlos. Por ejemplo, en el mosquito Anopheles gambiae se encuentran receptores que detectan a su parásito protista Plasmodium, causante de la malaria o paludismo. En otros insectos, moluscos, equinodermos (estrellas de mar) y cordados observamos proteínas (PGRPs) que detectan peptidoglicanos, elementos de la pared celular de las bacterias. De igual manera, se hallan receptores que identifican polisacáridos, moléculas componentes de la pared celular de
plantas, hongos y otros microorganismos. En las plantas, las células no tienen la capacidad de desplazarse. No existen células defensoras que busquen a los intrusos y los receptores son otras proteínas llamadas RLKs. Cuando los patógenos producen moléculas que interfieren con la respuesta inmune de la planta, se producen las proteínas NRL de resistencia a enfermedades. Estas inician respuestas inmunes reguladas por micro RNAs (miRNAs) que derivan en la muerte celular programada en el sitio de la infección. No sin antes, avisar a las células vecinas sanas, para conferirles resistencia adquirida. Para combatir los virus, las plantas poseen el ARN de interferencia que interfiere con la replicación del virus.
¿Cómo se da la especificidad de la respuesta adquirida? El sistema inmune adquirido o adaptativo (SIA), en vertebrados y humanos, se distingue por utilizar receptores específicos de
antígenos los cuales son regulados por los linfocitos. Los antígenos son los agentes extraños al cuerpo, provenientes del ambiente, de virus, bacterias, químicos, entre otros. La capacidad de respuesta se aprende. La respuesta inmunitaria es específica y las exposiciones consecutivas al mismo antígeno generan una reacción más rápida, el SIA tiene memoria.
En el caso de los insectos, también existe memoria inmunológica que es mejor conocido como el cebado inmunológico o primado. El cual no está relacionado con la respuesta inmune adquirida, pero permite estar preparado para subsecuentes exposiciones a los agentes extraños, elevando la concentración de hemocitos circulantes. Los hemocitos son las células defensoras presentes en la hemolinfa de los invertebrados. También participan cuerpos grasos, el intestino, las glándulas salivales y otros tejidos.
La memoria inmunológica, hace que el cuerpo fabrique anticuerpos después de ser vacunados lo que ocasiona que se desencadene una respuesta rápida si se expone al antígeno para el que se fue vacunado.
¿Puedo transmitir ese aprendizaje a otros? Estudios recientes reportan la transferencia parental de la respuesta inmune, llamado primado inmunológico trans-generacional en invertebrados. Esto hace referencia a la protección inmunológica que confieren los padres a la descendencia, cuando aún no madura el sistema inmune de las futuras crías. Este fenómeno se ha estudiado en escarabajos, crustáceos, abejas, avispas, hormigas, chapulines, mariposas, moluscos, entre otros organismos. Esto tiene relevancia ecológica y evolutiva pues es una estrategia costosa para los padres. Por ello, esta respuesta suele estar dirigida principalmente hacia los parásitos o agentes más perjudiciales o prevalentes en su ambiente.
El sistema inmune generalmente es presentado como la maquinaria de defensa, no obstante, tiene otras funciones en procesos fisiológicos fundamentales como el desarrollo, la reproducción, la cicatrización de heridas, así como en el metabolismo, el sistema nervioso central y el sistema cardiovascular. A continuación, mencionaré algunos ejemplos. Se ha observado la intervención de los glóbulos blancos en la muerte celular programada del músculo de la cola y el cuerpo durante la metamorfosis de la rana (Xenopus laevis). En el caso de la reproducción se ha documentado la participación de los linfocitos en la remodelación tisular que se produce durante la ovulación, así como la intervención de los leucocitos en la remodelación de las arterias del útero que irrigan la placenta con sangre. Un defecto en esta remodelación conduce a una disminución en el paso de la sangre lo que conlleva a restricción en el crecimiento intrauterino y preeclampsia.
Pies de figuras
Fig 1. Sistema inmune
Fig 2. Elementos que conforman el sistema inmune. Autor: Tobías Portillo
Fig 3. Respuesta inmune. Autor: Paintman DO11.10
Fig 4. Estructura de un anticuerpo. Autor: Gustavo Carra
Fig 5. Proceso de melanización en insectos. Autor Modificado de Xu Chen et al 2019. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.01066
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- Un Jardín Etnobiológico para el Jardín Botánico Francisco Javier Clavijero
- Día Internacional de la Cultura Científica: reflexiones con la mente y acciones con el corazón
- COVID 19 en Xalapa: ¿Qué nos dicen los contagios?
- Nanopartículas: una alternativa contra hongos fitopatógenos
- El contenido de agua en el suelo: su importancia
- Relaciones amistosas entre hongos y plantas
- El meliponario del Jardín Botánico: un reflejo de la riqueza biocultural de Veracruz
- Plantas y hormigas: la ayuda mutua como lección de de vida
- Sistemática, ciencia y sociedad
- 2020: preguntas que debiéramos hacernos
- Biodiverso bosque periurbano de Xalapa
- Ascomicetos del Volcán de Acatlán
- La fotografía científica: el arte de la comunicación
- Colombofilia: el arte de criar palomas de carreras
- Polinizadores y producción agrícola en Veracruz
- Las cueclas: coloridas, hermosas y nutritivas
- Respirar bajo el agua: insectos
- El príncipe sapo en peligro de extinción
- A 10 años del huracán Karl
- Los helechos invasores en Veracruz
- Hongos comestibles contra bacterias patógenas
- Vivienda resiliente con prefabricados de bambú
- Insectos enfermos - los microorganismos que matan a los bichos
- Ciénegas y pantanos ¿útiles o inútiles?
- Expedición virtual al interior de la naturaleza
- De escarabajos, colores, ADN y evolución
- Los polifacéticos hongos anamorfos
- Fungicultura por hormigas
- Los escarabajos frailecillos
- Cecilias: ¿Lombriz, serpiente o desliz... de la naturaleza?
- Lateralidad y el mundo al revés
- Una salud
- Controlando el muérdago en CDMX
- Alimentos funcionales
- ¿Sabias que las plantas también tienen tumores?
- Montañas + bosques = provisión y aseguramiento de agua
- Bacterias, aliadas de la agricultura
- El fin de los tiempos
- ¿Obesidad y Diabetes?... ¡Algas al rescate!
- El escarabajo africano, ¿migrante o invasor?
- Humedales flotantes y cambio climático
- Integridad ecosistémica y salud humana: el caso de las enfermedades transmitidas por insectos
- ¿Reforestar o restaurar ecosistemas?
- El Jardín Botánico Fco. Javier Clavijero y la colección nacional de cícadas
- Escarabajos ambrosiales: demografía y cambio climático
- Arrecifes coralinos
- Insectos Trips: los vemos en cada flor
- La percepción socioambiental de la vida silvestre
- Diversidad faunística del desierto chihuahuense
- Árboles fuera del bosque recursos forestales en el futuro
- Transmisión y especificidad de muérdagos
- La encrucijada de los insectos en el Antropoceno
- Nuevas especies vegetales, riesgos y alternativas
- La nueva era de los fertilizantes
- El polen y las abejas: una relación más compleja de lo que aparenta
- Fragmentación del hábitat en plantas: un método para estudiarla
- Globalización y biodiversidad: especies exóticas invasoras
- ¿Bichos para la cena?
- Los murciélagos no son los villanos en el drama del Coronavirus
- El águila real y el pastizal
- Importancia de conocer y conservar a los anfibios
- Los escarabajo del estiércol en la mitología humana
- Caminando entre verdes oportunistas
- El reloj de los mamíferos
- Zoológicos: esfuerzos incomprendidos conservando fauna
- Diversidad y madrigueras de roedores
- Colecciones biológicas en Veracruz
- El agua de la Cuenca Alta de la Antigua
- El silencio de la humanidad y la reaparición de la fauna silvestre
- Toritos cavadores del suelo
- ¿De dónde vienen las plantas?
- Biotecnología aplicada en la acuicultura
- Comunicación química planta – bacteria
- Nudibranquios: Criaturas de fantasía
- Innovación tecnológica inspirada en la naturaleza
- La función secreta de las alas en las moscas de la fruta
- La cacerolita de mar
- La vida de los escarabajos entre luz y oscuridad
- Seguridad alimentaria: Nuestras soluciones están en la naturaleza
- Los microRNAs, orquestadores de las respuestas de defensa de las plantas
- Refugios cavernícolas, importantes en la conservación de los murciélagos
- Los perfumes de las bacterias
- La planta madre del jitomate, un aporte ancestral
- Diversidad de haemosporidios en Aves de Isla Socorro
- México, pueblo que come hongos, especies silvestres y cocina nacional
- Información básica y recomendaciones de manejo de mascotas ante el COVID-19
- COVID-19 lejos de mi casa
- Coronavirus confronta escasez de agua
- Los cafetales bajo sombra brindan mucho más que café
- Nuevo estudio muestra la vulnerabilidad de las ciudades mexicanas ante COVID-19, la sobrecarga de sus sistemas públicos de salud y la importancia del distanciamiento social
- El biocontrol en la era del miocrobioma
- ¿Es una buena idea invertir en salud y ciencia?
- Predicción cumplida: otra pandemia
- Mapas: herramientas contra desastres naturales
- Una frontera desconocida: la copa de los árboles
- Solidaridad hídrica frente al COVID-19
- ¿Las cícadas tóxicas, son comestibles?
- ¿Qué es el Microscopio Electrónico de Transmisión?
- Conociendo a los hongos fitopatógenos
- Parásitos: mala fama, seres fascinantes
- Bacterias que nutren
- Calidad e maíces para alimentos tradicionales
- ¿ Se conservan los mamíferos?
- Diversidad filogenética: más allá del número de especies
- Sustrato orgánico para el crecimiento vegetal
- Un virus bioinsecticida para el control del gusano terciopelo de la soya
- Bioluminiscencia, fascinante fenómeno natural
- Compartir espacio para la biodiversidad
- Hallazgos científicos en los nidos de las aves
- Usos del maíz
- Las aves silvestres no son mascotas
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- La función de la vegetación ribereña y la calidad de los ríos
- Ría Lagartos: un área protegida única en México y el mundo
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- El valor de la biodiversidad
- ¿Se puede lograr una ganadería sustentable?
- Escarabajos estercoleros: los tractores del suelo
- Secuestro de carbono en los desiertos de México
- Los coyotes y las zorritas no leen en inglés: La historia de dos especies que coexisten en la Reserva de la Biosfera Mapimi
- Evapotranspiración: proceso esencial e invisible
- El correcto desecho de pilas y baterías para reciclar y proteger la salud
- Arrastrados del Valle de Perote
- Mafaldita y Susanita aúllan en el Inecol
- Distintivo Jardín Botánico
- Redes de interacciones planta-colibrí
- Premios de Investigación de la Academia de Ciencias 2019
- Leptospirosis: Un mensaje para prevenir contagios
- Las libélulas de Teocelo
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- ¿Para qué más ciencia?
- Alexander von Humboldt: su influencia sobre Charles Darwin
- Buenas vibras: polinización por zumbido
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- Humboldt, el gran inspirador
- Hongos ascomicetos y el Programa DELFIN
- ¿A dónde y cómo se mueven los insectos?
- Dengue: recomendaciones para el público en general
- Energía del océano como alternativa
- Abejas: joyas de nuestros bosques
- Vegetación, Humboldt y gradiente altitudinal
- Islas Marías y los muros de agua
- Conociendo los acantocéfalos en México
- Gatos ferales
- Oportunidades de investigación en torno al cultivo de frutos suaves en México
- Escarabajos: Los buenos somos más
- Día Nacional de los Jardines Botánicos 2019
- Limpiando agua en humedales con flores
- Aire no contaminado con biorefinerías
- Biodiversidad y seguridad alimentaria
- Incendios Forestales: una amenaza constante
- Un día para salvar anfibios
- Arboles urbanos con valor alimenticio
- Relaciones planta-animal en la naturaleza
- Las colecciones biológicas, tesoros que debemos conservar
- Oxalidaceae, una familia de plantas escasamente conocida con gran potencial utilitario.
- Encuentran migas de pan de 14,400 años en Jordania
- ¿Será posible recuperar especies animales?: el caso del Santuario del Bosque de Niebla en Xalapa
- El mono y el cacao: una relación íntima que genera frutos para la conservación
- ¿Porque conservar la biodiversidad?
- La cría de escarabajos estercoleros en áreas ganaderas de Veracruz, como respuesta al efecto económico de la Ivermectina aplicada al ganado
- Primates mexicanos: voceros de las selvas e inspiración comunitaria para su conservación
- Un lobo en el cuerpo de un ratón
- La ciencia y la divulgación
- La riqueza, diversidad y endemismo de las gramíneas en México
- Los compuestos organoclorados en la fauna de Xalapa y zonas cercanas
- 1er Festival ECOPICS de la Montaña un evento a recordar…
- ¡Científico del pasado vs. Científico del presente!
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- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
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- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
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- Moscas inductoras de tumoraciones en plantas
- Ciudades: amenazas y oportunidades para la biodiversidad
- Los azafrancillos mexicanos
- Programar para preservar
- Percepcion y conservación de los bosques aledaños a la ciudad de Xalapa
- INECOL y Ganadería Sustentable de Veracruz
- Firma de convenio EER-INECOL con CANACINTRA
- Vida silvestre
- Paquetes de sustrato activado para la producción de hongos comestibles y medicinales
- Un lenguaje común entre plantas y bacterias, y su importancia en la producción agrícola
- Los hongos microscópicos saprobios. Un valioso recurso pobremente conocido en México
- Un nuevo patrimonio mundial el Valle de Tehuacán - Cuicatlán: hábitat originario de Mesoamérica
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- Salamandra enana de la Sierra Madre Oriental, chiquita pero curiosa
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- Los hongos comestibles, fuente de antioxidantes de beneficio a la salud
- Helechos en la ciudad
- Restaurar bosques para conservar la fauna: el caso de los anfibios
- Algunas consideraciones sobre la Evolución
- 100 años de conservar la Biodiversidad Mexicana
- Bases de datos en plantas
- La pitaya: un fruto que puede cultivarse sin eliminar la vegetación
- Jardin de mariposas
- Investigando nuevos métodos para controlar los zancudos en el estado de Veracruz
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- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
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- LA MEDICINA DE LA CONSERVACIÓN
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- Exposición al riesgo de los asentamientos irregulares en Xalapa
- Cocina y biodiversidad: las hojas para envolver tamales en Veracruz
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- Presentación del libro: DIMENSIONES ECOLÓGICAS PARA EL DESARROLLO SOCIAL Y ECONÓMICO SUSTENTABLE
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