A la carga con las vacunas (I): Inmunidad adquirida y tipos celulares

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Es agradable volver después de tanto tiempo. Lo digo en serio. Me vais a disculpar mi ausencia, mi dilatada ausencia. Pero ha sido por un bueno motivo. Hoy vuelvo a escribir, a medias obligado por mi cambio de vida, a medias por recuperar el gusto a esto de la divulgación. También lo hago a la luz de las declaraciones acerca del tema de la vacunación por parte de algunos individuos que hemos tenido que soportar en los medios de comunicación durante los últimos meses. Todos sabéis de quién hablo y no merece que se le mencione más. El caso es que ha logrado que su voz llegue y cale en ciertos sectores de la población y es algo que no podemos permitir. Es más, crea un miedo que es infundado y que no tiene sentido alguno.

Por eso hoy me meto en este charco que es explicar qué es y cómo funciona una vacuna. Mucha gente sabe que es algo que protege frente a un patógeno. Pero, ¿cómo lo hace? ¿Cómo actúa? ¿Cómo nos defiende frente a esa agresión externa? Pues para empezar a entenderlo, tenemos que hablar de lo que es la inmunidad adquirida. Ya os hablé de ella brevemente en otro capítulo del blog. Así que vamos a recuperarla y a definirla de mejor forma y con mayor profundidad. No os preocupéis, intentaré hacerlo lo más sencillo posible.

Un pequeño índice

Como va a ser un camino más o menos largo, vamos a organizar esto en diversos capítulos. Así que es de recibo dejar aquí un pequeño índice para que podáis navegar por las distintas partes de este monográfico.

Capítulo I: Inmunidad adquirida y tipos celulares: este mismo capítulo. Hablaremos de cómo se desarrolla la base de la inmunización mediante vacunas y qué tipos celulares participan en ella.

Capítulo II: Instrucción de combate: en nuestro segundo capítulo hablaremos de los distintos tipos de vacunas y cómo producen su efecto en nuestro organismo.

Capítulo III: Queridos maestres: olvidados casi siempre y a los que apenas se otorga importancia, excepto por razones equivocadas, hablaremos de los adyuvantes.

Capítulo IV: El enemigo en casa: antivacunas, razones que esgrimen y mentiras en las que se basan.

El sistema inmunitario, combatiente de élite

A algunos quizá esto os suene un poco exagerado, pero la realidad es la realidad. Y la realidad es que nuestro sistema inmunitario es un ejército con soldados altamente especializados en la lucha contra los patógenos. Ya os mostré las armas que usa en un monográfico dedicado a los anticuerpos que fue un exitazo de difusión y lectura. 

Pero las armas no bastan para defenderse si no hay nadie que las maneje como se debe. Un mandoble colgado en una panoplia sobre la chimenea puede quedar muy bien, pero apenas será útil cuando una horda de bárbaros sedientos de sangre rompa las cristaleras y mate a tu cerveza, se beba a tu mujer y viole a tus vacas. Y además te dejará confundido. 

Usar los anticuerpos es innato a las células del sistema inmunitario, es verdad, pero antes de poder usarlos, de poder producirlos si hablamos con mayor propiedad, dichas células han de ser entrenadas duramente para poder reconocer a los enemigos. ¿Os imagináis que en lugar de ser una horda de bárbaros sedientos de sangre quien entra en vuestra casa por la cristalera es vuestro hermano que viene borracho y de farra y vosotros os lo cepilláis con vuestro mandoble? No es plan, claro.

Pues ni más ni menos que esto es lo que es la inmunidad adquirida: el entrenamiento de las células especializadas del sistema inmunitario para convertirlas en verdaderos soldados de élite capaces de neutralizar una grave amenaza gracias a su capacidad para usar las armas de las que la evolución les ha dotado. Empecemos.

Los sufridos soldados: células T y células B

Siguiendo con nuestro símil, podemos considerar a las células T y B, también llamadas linfocitos, como nuestros sufridos reclutas. Niños del verano, que dirían en el Muro. Llegan bisoños, apenas entrenados para reconocer los antígenos propios de los ajenos y no atacarnos a nosotros mismos (los problemas de autoinmunidad los dejaremos igual para otro artículo en cualquier otro momento).

Los linfocitos son una población especial de glóbulos blancos: entre 2 y 4 de cada 10 glóbulos blancos pertenecen a esta clase de células. Se calcula que, en masa, el número total de los linfocitos del organismo podrían pesar tanto como el cerebro o el hígado. Y de ellos, sólo el 2% circula en sangre. El resto se distribuye infiltrándose en distintos tejidos o en el sistema linfático, tanto en los vasos como en los órganos linfoides (bazo, timo y ganglios linfoides).

Ambos tipos celulares tienen distintas funciones dentro de la inmunidad adquirida. Las células T se encargan de la inmunidad celular, porque desencadenan respuestas celulares, y las células B se encargan de la inmunidad humoral, porque desencadenan respuestas mediadas por moléculas. De la inmunidad humoral ya hemos hablado mucho en este blog: son los anticuerpos. Pero ambas están muy relacionadas. De hecho, la inmunidad humoral está desencadenada por la celular en muchos casos.

Si pensáis que estos dos tipos celulares pueden distinguirse a simple vista estáis equivocados.

Células T

Benjen Stark, explorador de la Guardia de la Noche. Una célula
T con todas las de la ley. Fuente.

Las células T constituyen las fuerzas de choque en todo este asunto de la inmunidad adquirida. Se denominan células T porque maduran en el timo (ya os lo he dicho alguna vez: los científicos somos así de simples). Aunque también es cierto que parte de los linfocitos T maduran en las amígdalas (que en inglés se dice tonsils, así que no hace falta cambiarles la letra). 

Los linfocitos T se distinguen de los B porque presentan en su superficie un receptor llamado (preparaos, otro nombre rimbombantemente complejo) receptor de células T (os lo advertí). Las células T se dividen en varios subtipos dependiendo de las funciones que vayan a desempeñar. Y, de nuevo, se distinguen por moléculas que expresan en su superficie. Por ejemplo, los linfocitos T con la molécula CD4 en su superficie se denominan células T adyuvantes, linfocitos T cooperadores o, simplemente, se mantiene su denominación inglesa y se las llama células T_H (por helper, ayudante en inglés). Otros linfocitos T, en lugar de la CD4, poseen la molécula CD8. Estos se denominan linfocitos T citotóxicos o células T_c. Existen además otros tipos minoritarios de células T, como los linfocitos T memoria, los linfocitos T natural killer (ojo: no son células NK, son células T NK; las primeras forman parte de la inmunidad innata) y los linfocitos T reguladores. Las células T, al detectar un antígeno, reaccionan liberando distintas sustancias. Pero, ¿cómo saben si tienen que hacerlo y cuáles de ellas han de liberar? Pues el sistema es similar al que utilizan en el Muro: con toques de cuerno.

Un toque, regresan los exploradores. En nuestro símil, los exploradores son células especializadas en procesar antígenos, las llamadas células presentadoras de antígenos (abreviado APC; si me dejaran a mí poner los nombres, la inmunología sería mucho más épica, que lo sepáis). APCs hay muchas: macrófagos, células dendríticas, microglía, astrocitos e incluso células B. Pero todas ellas son reconocidas por los linfocitos T. El reconocimiento se hace vía proteínas de membrana. ¿Habéis oído hablar del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC)? Son proteínas que, simplificando mucho, constituyen los estandartes que identifican como propio o ajeno un elemento dentro del organismo. Este sería el primer toque de cuerno.

Una proteína cualquiera es procesada por la APC y esta utilizará moléculas del MHC, tanto tipo I como tipo II, para exponerla en su membrana. Los linfocitos T reconocerán el complejo antígeno-MHC. Es entonces cuando hay un segundo toque de cuerno o no.

Tormund Matagigantes, comandando sus salvajes, invasores
del Muro. Fuente.

Dos toques, vienen los salvajes. Se ha reconocido el complejo antígeno-MHC. Y es extraño, no es propio. Entonces comienza la actividad dentro del Muro: los soldados se aprestan al combate y preparan los pertrechos. Se dice entonces que la célula T está activada y es reactiva frente a un antígeno concreto. En ella, se producirán cambios moleculares que conducirán a la supresión del antígeno. Si el antígeno es propio, la célula no se activará.

Una vez se han escuchado los dos toques de cuerno, la célula T comenzará a dividirse. De esta división se originan células T que ya son activas frente a un antígeno concreto y que no necesitarán el segundo toque de cuerno para saber si son salvajes o no los que vienen. Una vez has visto a Mance Raider o a Casaca de Matraca, no tienes que esperar para saber si son salvajes o no: lo son. Y el Muro reacciona y ataca al primer toque de cuerno. Estos linfocitos T que son capaces de activarse con sólo el primer paso, son linfocitos T memoria. Y permiten una activación y un choque contra el antígeno mucho más rápido que en el primer encuentro.

Células B

De las células B ya hemos hablado antes. Son las células productoras de anticuerpos. Y hemos hablado mucho ya de anticuerpos. Son nuestras verdaderas fuerzas de asalto.

Las células B se originan en la médula ósea en los mamíferos y en la bolsa de Fabrizio en las aves, un órgano que tienen cuando son jóvenes y que luego se atrofia (y esos linfocitos se llaman B por la bolsa de Fabrizio, no por la médula ósea -bone marrow, en inglés-). Desde allí, por vía sanguínea, acaban alojadas en el bazo y en los ganglios linfáticos, donde esperarán a ser activadas. ¿Cómo es posible activar estas células? Pues existen dos vías. Una, dependiente de células T y otra independiente de células T.

Jeor Mormont entrega a Jon Nieve a Garra, armándolo de forma
definitiva. Alegoría de la activación de una célula B. Fuente.

Las células B son los mayordomos del Muro: asisten a los oficiales, estudian con ellos y, sobre todo, aprenden de ellos. ¿Recordáis lo que hizo Jeor Mormont con Jon Nieve? Pues algo así es lo que ocurre con las células B. Estas se mantienen en los órganos linfoides secundarios, quietecitas, esperando. Y mientras tanto, van viendo lo que pasa a su alrededor, con los ojos (bueno, las moléculas) bien abiertos. Y lo que pasa a su alrededor en estos órganos es, sobre todo, linfa. La linfa es un líquido derivado del fluido intercelular, de composición muy similar al plasma sanguíneo y que está cargado de todo lo que las células procesan durante su actividad, incluidos los antígenos. Estos son los libros de texto de los que tendrán que estudiar los linfocitos B.

Bien, ya hemos surtido a nuestros mayordomos con sus libros de texto. Es hora de que se pongan a estudiar. Durante este estudio, las células B procesarán dichos textos, digiriéndolos. La metáfora nos vendría al pelo, pero en este caso la digestión es literal. Finalmente, la célula B se quedará con un trozo de un antígeno y lo presentará en su superficie, es decir, lo unirá a una proteína especial de la membrana, exponiéndolo al exterior celular.

Comienza la batalla

Ya no hay escapatoria. Vienen los invasores. Se han dado los dos toques de cuerno. Y los mayordomos tienen ante sí un montón de libros y de órdenes y de información a la que responder, organizar y clasificar. Es la hora de responder y no hay que perder la coordinación. Si unos atacan en un sentido y otros dan las órdenes contrarias, la infección no podrá ser detenida. Pero para eso tenemos un sistema inmunitario, claro.

Encabezando el ataque encontramos verdaderos oficiales. Son los linfocitos T_H. Cuando éstos encuentren el antígeno frente al que responden van a empezar a dar órdenes moleculares en forma de citoquinas. Las citoquinas son proteínas pequeñas de formas muy distintas y de tipos muy distintos. Dentro de las citoquinas encontramos linfoquinas, factores de necrosis tumoral, interleuquinas y quimioquinas. Todas ellas regulan la actividad del sistema inmunitario de una u otra forma. Son capaces de activar las células efectoras dirigiendo todo aquello que ha de atacar hacia lo que ha de ser atacado en la forma que debe ser atacado. Si lo decís tres veces sin ahogaros, podéis optar al máster en inmunología.

Las citoquinas van a actuar de distintas maneras dependiendo del tipo que sean y de la célula que las reciba, pero las acciones generales de las mismas se pueden resumir en dos: reclutamiento y proliferación. Las citoquinas, liberadas en un lugar concreto van a provocar el reclutamiento de distintos tipos celulares hacia ese lugar. De esta manera, se tiene siempre el máximo número de células efectoras (recordad, estamos hablando de sustancias que producen unas células que se llaman cooperadoras) en el lugar en el que se necesitan. Así, tendremos células fagocitarias dispuestas a eliminar cualquier cosa que puedan comerse, células citotóxicas (recordad, ésas son los linfocitos T_c)... y células B.

Así, cuando las células T_H dan la orden, los sufridos cuervos del Muro comienzan a atacar. Las células B han mostrado a las células T_H quién ataca. Y las células T_H han llamado a las armas a todo aquel que pueda atacar de forma rápida. Mientras tanto, se preparan las fuerzas especiales.

Cada linfocito B ha presentado a un linfocito T_H un antígeno procesado concreto. Y el linfocito T_H ha respondido a dicha presentación de antígeno de dos formas distintas: sin activar a la célula B o activándola. Si un linfocito T_H encuentra una célula B que le presenta un antígeno y no lo activa es posible que sea por dos cosas: porque el linfocito T_H no reconoce el antígeno o bien porque le ha dado una señal que se denomina anergia. Un linfocito B anérgico quedará inactivo para siempre y acabará por ser eliminado. Esto ocurre, por ejemplo, cuando el antígeno presentado pueda confundirse con algún antígeno propio, evitando los ataques autoinmunes.

Pero, ¿qué ocurre si un linfocito T_H reconoce el antígeno que le presenta la célula B? Pues comienza un proceso que convertirá a la célula B en un soldado entrenado y especializado en ése único antígeno y en una única forma de detectarlo y eliminarlo. ¿Sabéis ya de lo que hablo? Pues os lo recuerdo yo: esa célula B se convertirá en una célula plasmática. ¿Esto qué quiere decir? Pues que el linfocito B, lampiño y novato, se convierte en un maestro forjador.

Con todo este cóctel, el sistema inmunitario es capaz de eliminar cualquier invasor que se presente en el organismo con ganas de reproducirse a nuestra costa. El problema es que todo este proceso lleva un tiempo bastante dilatado: procesado de antígenos, presentación a timocitos inespecíficos, especialización a linfocitos TH frente al antígeno, reclutamiento y proliferación de células efectoras, interacción con linfocitos B, selección clonal, hipermutación somática, recombinación V(D)J, cambio de clase, transformación en células plasmáticas y síntesis de anticuerpos. Todo esto ocurre, además, después de que el agente invasor haya podido producir suficiente cantidad de sí mismo como para que el sistema inmunitario pueda verlo.

Ser Alliser Thorne, el duro instructor
de combate del Castillo Negro. Fuente.

Durante el tiempo que puede llegar a abarcar tooooodo el proceso que enumero arriba, el daño que un patógeno puede provocar es enorme. En algunos casos hasta mortal. Sin embargo, tenemos la clave hace dos párrafos. ¿Os habéis dado cuenta? ¿No? Volvedlo a leer. Una vez más. ¿Aún no os habéis dado cuenta? Bien: la clave está en el reconocimiento del linfocito T_H. Un antígeno nuevo supone la síntesis de una molécula especial, el receptor de células T o TCR. Cada TCR es específico de un antígeno y sólo responderá a ese antígeno. Sólo a ése.

Cualquiera se habría dado ya cuenta. Y seguro que tú también. Si para atacar a un patógeno la clave está en tener una población de linfocitos T_H que reconozcan los antígenos de dicho patógeno, ¿se os ocurre alguna forma de conseguir muchas poblaciones distintas de linfocitos T_H que puedan reconocer muchos antígenos distintos?

A mí sí: poniéndoles instructores de combate, maestros de armas. Y de eso hablaremos el próximo día.