El 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

23 Sep 2021 09:11
Las plantas vasculares de Querétaro

Las plantas vasculares de Querétaro Jerzy Rzedowski y Brenda Y. Bedolla García

Artículo publicado en el fascículo complementario XXXVII de Flora del Bajío y de Regiones Adyacentes

Querétaro tiene [ ... ]

Leer más...
23 Sep 2021 09:06
Biocostras: pioneras en recubrir tierras áridas

Biocostras: pioneras en recubrir tierras áridas Victor Manuel Reyes, Elisabeth Huber, Karen Elizabeth Núñez y Arturo Rocha

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 23 [ ... ]

Leer más...
22 Sep 2021 09:52
Los olorosos zorrillos

Los olorosos zorrillos  Carlos Alberto Hernández Gómez y Sonia Gallina

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 22 de septiembre 2021

Los zorrillos son animales carnívoros [ ... ]

Leer más...
21 Sep 2021 08:23
Las hortensias silvestres del neotrópico

Las hortensias silvestres del neotrópico Marie-Stéphanie Samain y Esteban Manuel Martínez Salas

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 21 de septiembre 2021

Desde el [ ... ]

Leer más...
20 Sep 2021 11:00
Las libélulas

Las libélulas "topo" Rodolfo Novelo-Gutiérrez y Daniel Reynoso-Velasco

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 20 de septiembre 2021

Las libélulas “topo” son miembros [ ... ]

Leer más...
17 Sep 2021 09:39
Algunas relaciones entre insectos y hongos

Algunas relaciones entre insectos y hongos Florencia Ramírez-Guillén y Rodolfo Novelo-Gutiérrez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 17 de septiembre 2021

El estudio [ ... ]

Leer más...
15 Sep 2021 08:40
De la tierra brotan colores: las flores

De la tierra brotan colores: las flores Arith Pérez-Orozco, Sonia Galicia y Roger Guevara

Las flores por sus vistosos colores están presentes en nuestras vidas ya sea adornando jardines, casas y oficinas [ ... ]

Leer más...
14 Sep 2021 10:14
Los hongos invisibles en las plantas

Los hongos invisibles en las plantas  Edith Garay Serrano, Samuel Cruz Esteban y Atsimba Ma. de Jesús Castro Jiménez

Existen hongos microscópicos que habitan al interior de diversos tejidos de [ ... ]

Leer más...
13 Sep 2021 14:41
Los hongos son lo que comen

 

Los hongos son lo que comen Dulce Salmones y Gerardo Mata

“Somos lo que comemos”, aquella famosa frase pronunciada por el filósofo alemán Ludwig Feuerbach para llamar la atención sobre la [ ... ]

Leer más...
10 Sep 2021 11:11
Desenmarañando la relación suelo-planta-agua

Desenmarañando la relación suelo-planta-agua Sandra Rocha Ortiz, Beatriz E. Marín Castro, Karla L. Tapia Fierro 

Al suelo se suele definir con la analogía de que es la piel de la Tierra, al igual [ ... ]

Leer más...
08 Sep 2021 08:34
Del geiser al laboratorio: Taq ADN polimerasa

    Del geiser al laboratorio: Taq ADN polimerasa José Benjamín Rodriguez Haas, Nohemí Carreras Villaseñor, Eric Edmundo Hernández Domínguez y Diana Sánchez Rangel

Importantes avances científicos [ ... ]

Leer más...
07 Sep 2021 07:12
Evolución de COVID-19: la variante Delta

 

Evolución de COVID-19: la variante Delta Rogelio Macías-Ordóñez

Esta es la primera pandemia de la humanidad en un mundo hiper-conectado. Se genera tal cantidad de información y desinformación [ ... ]

Leer más...
06 Sep 2021 09:12
Etólogos y hormigas

Etólogos y hormigas Federico Escobar S 

Por ser sociales, las hormigas han llamado la atención de los biólogos dedicados al estudio del comportamiento animal. Las hormigas viven en colonias y dividen [ ... ]

Leer más...
02 Sep 2021 14:53
En lo rural de Xalapa

En lo rural de Xalapa Israel Acosta Rosado

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 02 de septiembre 2021

La calidad de vida de un asentamiento humano depende, entre otros, [ ... ]

Leer más...
01 Sep 2021 08:20
Áreas privadas de conservación: una decisión voluntaria

Áreas privadas de conservación: una decisión voluntaria Cecilia Espejel Aguilera, Lucrecia Arellano y Fernando Escobar-Hernández

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día [ ... ]

Leer más...
31 Ago 2021 08:12
Acuaporinas, moléculas esenciales para la vida

Acuaporinas, moléculas esenciales para la vida Eric Edmundo Hernández Domínguez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 31 de agosto 2021

El agua es una molécula importante [ ... ]

Leer más...
30 Ago 2021 10:17
Proteómica, nueva herramienta científica

Proteómica, nueva herramienta científica Carolina Camacho Vázquez, José Miguel Elizalde Contreras y Eliel Ruiz May 

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 30 de agosto [ ... ]

Leer más...
27 Ago 2021 07:34
Mariposario, espacio de ciencia y educación

Mariposario, espacio de ciencia y educación Dalila del Carmen Callejas Domínguez y Octavio Rivera Hernández

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 27 de agosto 2021

Los [ ... ]

Leer más...
26 Ago 2021 07:49
Ingenieros ecosistémicos

Ingenieros ecosistémicos Samuel Novais y Armando Aguirre-Jaimes

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 26 de agosto 2021

La ingeniería ecosistémica es el proceso de modificación [ ... ]

Leer más...
25 Ago 2021 07:55
Avispas vs gallina ciega

 

Avispas vs gallina ciega César Vicente Rojas Gómez,  Roberto Arce Pérez y Leonardo Delgado

Las gallinas ciegas son consideradas como plaga de las raíces de una gran cantidad de plantas cultivadas, [ ... ]

Leer más...
24 Ago 2021 13:07
Superestrellas vegetales de México

 

Superestrellas vegetales de México Rosario Redonda-Martínez

Las asteráceas tienen inflorescencias similares a estrellas, son la familia de plantas con flor con mayor número de especies en México. [ ... ]

Leer más...
23 Ago 2021 12:36
La lechuga de mar: una planta asiática que llegó para quedarse

La lechuga de mar: una planta asiática que llegó para quedarse Gonzalo Castillo-Campos Rodríguez, Ma. Luisa Martínez, José G. García-Franco, Jesús Pale Pale

 

La lechuga de mar (Scaevola taccada), [ ... ]

Leer más...
20 Ago 2021 11:50
¿Historias evolutivas o cuentos adaptativos?

¿Historias evolutivas o cuentos adaptativos? Oscar Ríos Cárdenas, Rosa Ana Sánchez Guillén, Daniel González Tokman, Carla Gutiérrez Rodríguez

La mayoría de la gente ha oído de la evolución [ ... ]

Leer más...
19 Ago 2021 13:02
Superhéroes y sus diseños de experimentos

Superhéroes y sus diseños de experimentos Felipe Barrera Méndez

Los cómics simplifican la manera en que se realizan experimentos científicos puesto que solamente buscan una excusa para brindar [ ... ]

Leer más...
18 Ago 2021 13:39
El chipilín, un ingrediente místico de la gastronomía del sureste de México

El chipilín, un ingrediente místico de la gastronomía del sureste de México Juan Luis Monribot Villanueva y José Antonio Guerrero Analco 

Resumen: La planta Crotalaria longirostrata, conocida [ ... ]

Leer más...
17 Ago 2021 15:30
Limitaciones sociales de la restauración ecológica

Limitaciones sociales de la restauración ecológica Patricia Moreno-Casasola 

Nuestros ecosistemas se han degradado y se requiere restaurarlos. Es una actividad para la que se necesita el conocimiento [ ... ]

Leer más...
16 Ago 2021 15:34
Biodiversidad y escarabajos peloteros de sistemas agroforestales

Biodiversidad y escarabajos peloteros de sistemas agroforestales Alfonso Díaz Rojas y Janet Nolasco Soto

La superficie de las principales Áreas Naturales Protegidas y de conservación biológica en [ ... ]

Leer más...
16 Ago 2021 11:23
Biodiversidad: la vida sobre la tierra

Biodiversidad: la vida sobre la tierra Alejandro Espinosa de los Monteros

Biodiversidad es la riqueza de especies de un lugar. Actualmente, los procesos naturales que regulan la biodiversidad se han [ ... ]

Leer más...
12 Ago 2021 16:05
Orange is the New Black …. Howler Monkey

Orange is the New Black …. Howler Monkey Juan Carlos Serio Silva, Jorge Ramos Luna, María Fernanda Álvarez Velazquez y Colin A. Chapman

Desde 1988 a la fecha, nuestro Grupo de Estudios Transdiciplinarios [ ... ]

Leer más...
12 Ago 2021 15:18
Provocaciones científicas del INECOL

Provocaciones científicas del INECOL Andrea Farias Escalera

Cuando pensamos en las decisiones o vivencias que nos llevaron elegir una profesión o carrera profesional, quizá venga a la mente alguien [ ... ]

Leer más...
10 Ago 2021 09:47
La química y los colores

La química y los colores Ariadna Martínez Virués y Daniela Cela Cadena

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 10 de agosto 2021

Los colores en la naturaleza siempre han [ ... ]

Leer más...
09 Ago 2021 10:54
El orégano, ingrediente para celebrar

El orégano, ingrediente para celebrar Maite Lascurain y Guillermo Angeles

Algunas plantas silvestres y cultivadas juegan un papel muy importante en nuestra cocina, pues imparten un sabor característico [ ... ]

Leer más...
06 Ago 2021 13:51
Producir nuestros propios alimentos

  Producir nuestros propios alimentos Ing. Francisco Bustos Vázquez y Dra. Rosa María González Amaro

Producir nuestros propios alimentos es una ardua tarea que incluye a la población que vivimos [ ... ]

Leer más...
05 Ago 2021 18:36
El curioso caso de la quiralidad en la naturaleza

    El curioso caso de la quiralidad en la naturaleza Saúl Axel Luna Hernández, Israel Bonilla-Landa, José Luis Olivares-Romero

La quiralidad es una propiedad intrínseca de las moléculas que [ ... ]

Leer más...
05 Ago 2021 13:32
WCUR 2021


WCUR 2021

Con enorme gusto, les comunicamos que el Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Centro Público de Investigación, aparece entre las mejores Instituciones de Educación Superior de México, [ ... ]

Leer más...
04 Ago 2021 17:57
Usos prehispánicos de los bambúes mexicanos

  Usos prehispánicos de los bambúes mexicanos
Ma.TeresaMejia-Saulés

Aunque desde la época prehispánica ya se utilizaba el bambú, no se le había dado la importancia que merecen los bambúes [ ... ]

Leer más...
04 Ago 2021 16:11
La comunicación química en los escarabajos del estiércol

La comunicación química en los escarabajos del estiércol Mario E. Favila

El estudio de la comunicación química en los escarabajos del estiércol es aún incipiente, falta mucho por estudiar. La [ ... ]

Leer más...
03 Ago 2021 12:29
Interacciones hongo-hongo: ¿sinergismo o antagonismo?

Interacciones hongo-hongo: ¿sinergismo o antagonismo? Nohemí Carreras-Villaseñor, Luis Alberto Martínez-Rodríguez, José Benjamín Rodríguez-Haas y Diana Sánchez-Rangel

Las enfermedades en las [ ... ]

Leer más...
03 Ago 2021 09:00
Tenebrios: viscosos ¡pero sabrosos!

Tenebrios: viscosos ¡pero sabrosos!  Edna Díaz, Sergio Albino, Antonio Guillén

Los gusanos de harina, al igual que los grillos y otros insectos son utilizados como alimento vivo para mascotas. En [ ... ]

Leer más...
02 Ago 2021 17:35
¿Qué sabemos de la fauna del suelo que habita en la alta montaña?

¿Qué sabemos de la fauna del suelo que habita en la alta montaña? José Carlos Pimentel Reyes, Martín de los Santos, José Antonio Gómez Anaya, Guillermo Angeles e Isabelle Barois

Al igual que [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores