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CIENCIA CIENCIA HOY Ciencia hoy El sistema inmune: una estrategia de defensa en los seres vivos
CIENCIA CIENCIA HOY 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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- ¿ 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
- Hijo de lince sale manchado
- La “primavera de playa” invade
- La función de la vegetación ribereña y la calidad de los ríos
- Ría Lagartos: un área protegida única en México y el mundo
- Revelando las sorprendentes actividades de la mariposa monarca durante su estancia invernal en México, destacando la importancia del gradiente de vegetación para su sobrevivencia
- 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
- El ritmo de la evolución de las cícadas del género Ceratozamia
- ¿Para qué más ciencia?
- Alexander von Humboldt: su influencia sobre Charles Darwin
- Buenas vibras: polinización por zumbido
- Microorganismos y gradientes altitudinales: ¿los microbios siguen los principios de Humboldt?
- 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!
- Los escarabajos escolotinos
- Ciencia ciudadana en México
- La flor de nochebuena
- La colección de plantas carnívoras mexicanas del género Pinguicula
- El potencial del microbioma en la biotecnología
- El ciclo del carbono en las zonas áridas mexicanas
- Las hormigas arrieras… ¿comen hojas?
- La ganadería y la pérdida de la biodiversidad
- Persistencia de fauna silvestre en paisajes modificados de Veracruz
- 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
- Encinares tropicales y hongos, fuente de servicios y productos naturales de origen ancestral que requieren protección
- Los escarabajos del agua
- Amorcito con sazón
- La superficie de las hojas
- El patrimonio biocultural de México; un tesoro de los pueblos indígenas
- Del INECOL hacia la libertad
- Bacterias del cuerpo: la lucha entre el bien y el mal
- La paradoja muérdago
- Lobos en el INECOL
- La vaquita marina
- Los bosques tropicales secos y su contribución al bienestar humano
- Salamandra enana de la Sierra Madre Oriental, chiquita pero curiosa
- Una familia de abolengo
- 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
- Utricularia; una de las especies favoritas del naturalista Charles Darwin
- La Colección de Hongos (XAL) del INECOL
- La vida en mí, conociendo a mis huéspedes eternos
- Microscopía electrónica de barrido y microanálisis de elementos del Clúster Científico y Tecnológico BioMimic®
- Escarabajos fruteros en México
- Parque Nacional Revillagigedo: un legado de conservación a posteridad
- Tigmotropismo y sensualidad
- Innovadores humedales flotantes: plantas y bacterias aliados en el mejoramientos de la caliddad del agua
- Hongos Ascomicetos: pequeños gigantes de las áreas verdes urbanas y periurbanas de Xalapa
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- Enfrentando el reto del manejo de cuencas en el marco del cambio climático
- Centro de Reclutamiento de Nuevos Talentos del INECOL
- El mosquito Aedes albopictus: un nuevo colono que llegó para quedarse
- Gobernanza para los Ecosistemas Costeros y Marinos de Iberoamérica
- Terminal Portuaria Tuxpan, un proyecto ambientalmente sustentable
- Informe e investigación del proyecto “Tour de interacciones ecológicas”
- Cursos de campo para la investigación científica: más que excursiones al aire libre
- Preservar y proteger los manglares: tarea de todos
- Cambio climático, manejo costero y pesca: desafío integral
- Cerca de 15,000 niños beneficiados por el programa Fairchild Challenge coordinado por el INECOL
- La tortuga llanera, una especie clave, símbolo de la Reserva de la Biosfera de Mapimí
- Dos especies de moscas invasoras (Diptera: Drosophilidae) detectadas en las proximidades de Xalapa
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- REFLEXIONES
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- Santuario Bosque de Niebla: entre la biodiversidad y la irregularidad
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- Cambio climático: La Agenda del INECOL frente a IPCC-2013 y COP-21 2015
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- Jardines de mariposas, una oportunidad para acercarnos a estos maravillosos insectos
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- Plan de ordenamiento territorial para Xalapa
- Multi-, Inter-, o Trans- Disciplina. ¿De qué estamos hablando?
- Innovadoras tecnologías para mejorar la calidad del agua con ayuda de plantas y microalgas
- 40 años de éxitos del Instituto de Ecología, A.C.
- El INECOL: 40 años de investigación fructífera
- El INECOL y el Ayuntamiento de Xalapa firmaron un convenio de colaboración para saneamiento del agua
- Manejo ecosistémico de recursos naturales
- Cultiva hongos comestibles
- Adéntrate en el bosque
- Bacterias... la otra historia
- Fue clausurado el ciclo 2014-2015 del programa Fairchild Challenge
- Reconocimientos internacionales a la investigación en el INECOL
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- El INECOL promueve modelos de generación de proyectos sustentable desde la ciencia: Martín Aluja Schuneman Hofer
- Aliens invasores a la venta: comercio de mascotas exóticas
- Chicatanas: las hormigas que cortan hojas para cultivar hongos
- A favor de conservar la diversidad biológica en los porteros ganaderos
- La comunicación química en la naturaleza: Ecología Química en el INECOL
- ¿Los roedores, enemigos o aliados de los ecosistemas?
- Reconocimiento a la Dra. Patricia Moreno-Casasola por su labor en favor de la ecología
- Frailecillos, chuchos y aguacuros
- El desierto chihuahuense de la Reserva de la Biósfera de Mapimí: ¿se está convirtiendo en desierto lluvioso?
- Conservar o desarrollar ¿es ése el dilema?
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- El Cambio Climático desafiando la integridad ecológica
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- La etnoprimatología: una disciplina que nos ayuda a comprender las relaciones de los humanos con otros primates
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- Manglares: humedales costeros que no hay que olvidar
- Los otros habitantes de la ciudad: una diminuta rana cantante
- Las tres R: Una opción para cuidar nuestro planeta
- La situación de la calandria de Fuertes (Icterus fuertesi): una especie veracruzana en riesgo
- La conservación: una disciplina que necesita promoverse
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- Luz verde hacia una ganadería amigable con la biodiversidad de Xico, Ver.
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