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El libro de las enfermedades alérgicas

Editores: Dr. José Manuel Zubeldia, Dra. M.ª Luisa Baeza, Dr. Tomás Chivato, Dr. Ignacio Jáuregui y Dr. Carlos J. Senent

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El libro de las enfermedades alérgicas

Editores: Dr. José Manuel Zubeldia, Dra. M.ª Luisa Baeza, Dr. Tomás Chivato, Dr. Ignacio Jáuregui y Dr. Carlos J. Senent

Sección II / Capítulo 4

Mecanismos de las reacciones alérgicas

Resumen

Resumen
  • El sistema inmunitario es un complejo órgano de reconocimiento y defensa, de cuya integridad depende la salud del individuo. En ocasiones, se producen alteraciones en sus funciones que dan lugar a enfermedades, entre ellas, las enfermedades alérgicas.
  • Las enfermedades alérgicas se desarrollan en los individuos predispuestos genéticamente, en quienes, después de ser sensibilizados por un alérgeno y contactar de nuevo con él, se producen síntomas en diferentes órganos.
  • En la reacción alérgica participan distintas células, principalmente, mastocitos, basófilos, linfocitos y eosinófilos. El desencadenamiento de una reacción alérgica supone la liberación de mediadores inflamatorios contenidos en estas células, que son los responsables inmediatos y tardíos de los síntomas que padecen los pacientes. Es característica la producción de la inmunoglobulina E (IgE).

Preguntas y respuestas

Preguntas y respuestas

¿Por qué se producen las enfermedades alérgicas?

Las enfermedades alérgicas, también denominadas enfermedades por hipersensibilidad, se producen por una reacción exagerada del sistema inmunitario del paciente frente a diversas sustancias del entorno. Los agentes desencadenantes de estas enfermedades se llaman alérgenos y pueden tener diversa procedencia (pólenes, alimentos, medicamentos, etc.).

Para comprender los mecanismos de las enfermedades por hipersensibilidad es necesario el conocimiento previo de las bases de la inmunidad. Es decir, de conceptos básicos como la organización del sistema inmunitario, sus principales componentes, y los procesos normales y anómalos que dan lugar a las respuestas inmunológicas.

¿Qué es el sistema inmunitario?

El sistema inmunitario está formado por un conjunto de órganos, tejidos y células que se encuentran distribuidos por todo el organismo. Los órganos que forman parte del sistema inmunitario se denominan órganos linfoides. Estos son las amígdalas (en el paladar y en la faringe; estas últimas, comúnmente, llamadas vegetaciones), el timo, el apéndice, la médula ósea, el bazo, los ganglios linfáticos y los vasos linfáticos (figura 1). El sistema inmunitario también está presente en las mucosas del aparato digestivo, respiratorio y genitourinario en forma de agregados celulares. En todos estos lugares tiene lugar la producción, maduración y activación de células especializadas, denominadas linfocitos, que producen proteínas con actividad inmunológica (los anticuerpos y las interleucinas).

Figura 1. Distribución del sistema inmunitario

Figura 1. Distribución del sistema inmunitario (Créditos, F. 11)

¿Para qué sirve el sistema inmunitario?

Tiene como misión fundamental proteger la identidad y la integridad del individuo, para lo cual realiza dos funciones específicas: el reconocimiento y la defensa. Se encarga de reconocer, permanentemente, aquello que es propio y forma parte del organismo (los tejidos, las células), de lo que es extraño a él y, potencialmente, perjudicial. Además, es un complejo sistema defensivo frente a agresiones y ataques, tanto del exterior (bacterias, virus) como del interior (células degeneradas o células tumorales). Es, por tanto, un sistema de cuyo funcionamiento e integridad dependerá la supervivencia de todo el organismo.

El sistema inmunitario debe reaccionar, de forma específica, contra una gran variedad de posibles agentes externos, llamados genéricamente antígenos. Está perfectamente capacitado para tener diversidad en la respuesta inmunológica ya que puede producir el número variado de anticuerpos diferentes que sea preciso. Además, el sistema inmunitario tiene memoria, de tal forma que puede reconocer fácil y rápidamente, en una segunda exposición, a un antígeno contra el cual ya había generado anteriormente una respuesta.

Debido a su importancia, se encuentra muy bien conservado en la escala evolutiva. El sistema inmunitario de los seres humanos es muy similar al que se halla en otros organismos inferiores en la escala filogenética, como los insectos (p. ej., la mosca del vinagre) o el resto de mamíferos (p. ej., los ratones de laboratorio). Por esta razón, ambos modelos animales son muy útiles para el estudio de las enfermedades del sistema inmunitario humano.

¿Qué ocurre si se produce una alteración en el sistema inmunitario?

En condiciones normales, el sistema inmunitario está vigilante para permitir nuestra supervivencia en un medio natural hostil, con presencia de virus, bacterias, hongos y parásitos. Sin embargo, en ocasiones, hay alteraciones congénitas o adquiridas (por radiaciones, medicamentos, etc.) que pueden modificar su normal funcionamiento, y producir enfermedades. Entre ellas se encuentran las inmunodeficiencias, cuando el sistema inmunitario no cumple con su función de protección y se produce un aumento del número o de la gravedad de las infecciones. En otras ocasiones, el sistema inmunitario falla en el reconocimiento de las células propias, considerándolas extrañas y reaccionando contra ellas, dando lugar a las llamadas enfermedades autoinmunes, como, por ejemplo, las enfermedades reumatológicas como el lupus o la artritis reumatoide.

En las personas sanas, los mecanismos de defensa del sistema inmunitario identifican y reaccionan contra las sustancias extrañas no peligrosas (polen, alimento, medicamento, etc.) sin causar ningún daño en el propio organismo. Sin embargo, en las personas alérgicas, el sistema inmunitario reacciona agresivamente contra ellas y, como consecuencia de esta acción, se dañan los tejidos propios, lo que causa las enfermedades de hipersensibilidad. Estas enfermedades pueden ser ocasionadas tanto por los anticuerpos como por las células del sistema inmunitario. Como consecuencia de la reacción anómala y exagerada, las enfermedades alérgicas pueden producir síntomas en cualquier órgano del cuerpo, aunque sean más frecuentes los problemas respiratorios, digestivos o de la piel, debido a que estas son las zonas de mayor contacto con los agentes externos. Por ejemplo, el polen que se inhala, el alimento que se come o se bebe, o el contacto con pendientes de bisutería que contienen níquel.

¿Qué es un antígeno y qué es un alérgeno?

Cualquier molécula capaz de ser reconocida como extraña y que haga reaccionar al sistema inmunitario se denomina antígeno. Habitualmente, la reacción que se produce es de tolerancia al antígeno y se origina una respuesta inmunológica natural que no produce ningún síntoma. Por el contrario, un alérgeno es un antígeno capaz de provocar una enfermedad alérgica.

Los alérgenos se caracterizan por dos hechos: por ser sustancias no peligrosas para las personas no alérgicas, y por tener la propiedad de inducir la producción de anticuerpos de una clase especial, las inmunoglobulinas E (IgE). Prácticamente, cualquier sustancia puede ser un alérgeno: sustancias que se encuentran en suspensión en el aire y se respiran (polen, ácaros, epitelios de animales), alimentos, medicamentos, etc. Unas son muy frecuentes, pero en ocasiones puede llegar a ser muy difícil su identificación.

¿Qué son los anticuerpos?

Los anticuerpos son proteínas que circulan por la sangre producidas por el sistema inmunitario, en concreto por los linfocitos B convertidos en células plasmáticas. Son moléculas de una millonésima de milímetro de tamaño. Los anticuerpos también son denominados inmunoglobulinas y se abrevian con las letras “Ig”. Desde el punto de vista estructural, tienen forma de Y griega (figura 2).

Figura 2. Molécula de inmunoglobulina

Figura 2. Molécula de inmunoglobulina (Créditos, F. 12)

Hay cinco familias de inmunoglobulinas que se denominan con letras: G, A, M, D y E, dependiendo del tipo de cadena proteica que las formen (IgG: γ-gamma; IgA: α-alfa; IgM: μ-mi o mu; IgD: δ-delta; IgE: ε-épsilon)

Los anticuerpos son generados por el sistema inmunitario como una respuesta de defensa contra todas las sustancias que contactan y son extrañas al organismo. El sistema inmunitario dispone de un repertorio de inmunoglobulinas capaces de interaccionar con un ilimitado número de moléculas diferentes. Se calcula que existen más de 1010 clones de linfocitos B de especificidad distinta, que tienen capacidad, incluso, de formar anticuerpos capaces de reconocer compuestos sintéticos que son inexistentes en la naturaleza.

Si estas sustancias externas son reconocidas por el sistema inmunitario como no perjudiciales, resultan toleradas y se producen anticuerpos del tipo IgG. Por ejemplo, se generan anticuerpos IgG frente a los pólenes que son inhalados por las personas sanas. Por el contrario, en las personas alérgicas lo que se producen son anticuerpos del tipo IgE.

¿Qué es la inmunoglobulina E? ¿Para qué sirve?

La inmunoglobulina E (IgE), de las cinco clases de inmunoglobulinas, es la menos abundante en la sangre. A pesar de ello, resulta ser el anticuerpo más importante en las enfermedades alérgicas y en las enfermedades producidas por parásitos, y su concentración se eleva notablemente en la sangre circulante cuando se desarrollan enfermedades alérgicas o parasitarias.

La IgE posee la capacidad de activar determinadas células (mastocitos, basófilos, eosinófilos) que liberan de su interior productos muy tóxicos, capaces de eliminar a los parásitos. En el caso de los enfermos alérgicos, también se activa este mecanismo de liberación de las mismas sustancias tóxicas por estas células, al exponerse a un alérgeno, produciéndose, a consecuencia de ello, daños en el organismo y los síntomas de la enfermedad alérgica.

¿Qué células pertenecen al sistema inmunitario?

Las células del sistema inmunitario se originan a partir de la médula ósea de los huesos, desde donde se diferencian, a partir de las células madre hematopoyéticas pluripotenciales, en dos grandes familias: mieloide (monocitos y granulocitos) y linfoide (linfocitos y células linfoides innatas) (figura 3). La mayoría de estas células circulan en la sangre, donde globalmente se les denomina leucocitos o glóbulos blancos.

Figura 3. Origen de las células del sistema inmunitario en la médula ósea

Figura 3. Origen de las células del sistema inmunitario en la médula ósea (Créditos, F. 13)

¿Qué son los mastocitos?

Los mastocitos son células grandes (20-30 µm de diámetro) y poseen numerosos gránulos en su interior, repletos de diferentes sustancias capaces de producir inflamación, principalmente la histamina (figura 4). En la tabla 1, el lector hallará un listado resumido de estos productos y de las acciones que ejercen una vez liberados.

Figura 4. Mastocito

Figura 4. Mastocito (Créditos, F. 14)

Los mastocitos no circulan por la sangre, sino que se localizan bajo la superficie de los epitelios y de las mucosas, estando ampliamente distribuidos en el aparato respiratorio, la piel y el aparato digestivo. Pueden hallarse en concentraciones de 10.000 a 20.000 células/mm3.

Se caracterizan por su capacidad de poder fijar moléculas de IgE en el exterior de su membrana celular. Pueden llegar a tener alrededor de 500.000 receptores por cada célula.

Mastocitos Basófilos Efecto biológico
Beta-glucuronidasa No Digestión enzimática de glucurónidos
Captesina Digestión enzimática de proteínas
Carboxipeptidasas No Digestión enzimática de proteínas
Condroitín sulfato Anticoagulación, efecto anticomplemento
Elastasa No Digestión enzimática de elastina
Factor activador de plaquetas Agregación de plaquetas, vasodilatación, aumento de la permeabilidad, broncoconstricción
Factores quimiotácticos de eosinófilos Atracción de eosinófilos
Heparina Anticoagulación, efecto anticomplemento
Hidrolasas ácidas No Digestión enzimática de moléculas complejas
Histamina Vasodilatación, aumento de la permeabilidad vascular, picor, broncoconstricción, secreción de moco
Leucotrienos Atracción de diferentes células, aumento de la permeabilidad vascular, broncoconstricción, secreción de moco
Proteasas neutras Degradación del fibrinógeno, digestión enzimática del colágeno
Triptasa No Digestión enzimática del colágeno, degradación de neuropéptidos broncodilatadores

Tabla 1. Productos liberados de los mastocitos y de los basófilos

¿Qué son los basófilos?

Los basófilos son un tipo de leucocitos circulantes de pequeño tamaño (10 μm de diámetro) que se tiñen con colorantes básicos. Representan el 0,1-2 % de todos los leucocitos presentes en la sangre (figura 5).

Figura 5. Basófilo humano circulante

Figura 5. Basófilo humano circulante (Créditos, F. 15)

Al igual que los mastocitos, tienen receptores en su superficie para unir la IgE y también poseen gránulos en su interior repletos de sustancias reactivas que son mediadores químicos de la respuesta inflamatoria (tabla 1).

¿Qué son los eosinófilos?

Los eosinófilos son otro tipo de leucocitos circulantes, de 10-12 μm de diámetro (figura 6). Se denominan así porque se tiñen con un colorante llamado eosina. En condiciones normales, representan alrededor del 5 % de los glóbulos blancos, sin embargo su concentración en sangre se eleva en las enfermedades alérgicas. Por ejemplo, durante la época de polinización, es muy común poder detectar en sangre periférica, con un análisis rutinario (hemograma), un número elevado de eosinófilos circulantes en los pacientes alérgicos al polen. En su interior, poseen unos gránulos que contienen sustancias que, cuando se liberan, son muy tóxicas para las células de alrededor y que desempeñan una función importante en la perpetuación del proceso inflamatorio (tabla 2). Este mecanismo de defensa es muy eficaz frente a los parásitos, sin embargo, es nocivo en el caso de las reacciones alérgicas.

Figura 6. Eosinófilo

Figura 6. Eosinófilo (Créditos, F. 16)

Moléculas Función
Hidrolasas Digestión enzimática de diferentes moléculas
Lisofosfolipasas Digestión enzimática de fosfolípidos de membrana
Neurotoxinas Digestión enzimática del ácido ribonucleico (ARN)
Proteína básica principal Toxicidad para hongos y parásitos
Proteína catiónica Toxicidad para hongos, parásitos y bacterias

Tabla 2. Productos contenidos en el interior de los gránulos de los eosinófilos

¿Qué son los linfocitos?

Los linfocitos son las células protagonistas del sistema inmunitario. Son los leucocitos de menor tamaño, alrededor de 9 μm de diámetro. Se encuentran tanto alojados en los tejidos linfoides como circulando por la sangre (figura 7). Hay varios tipos de linfocitos, principalmente: los linfocitos B, llamados así porque es en el bazo donde se desarrollan, y los linfocitos T, que lo hacen en el timo. Ambos tienen funciones de reconocimiento y de defensa contra las enfermedades infecciosas producidas por las bacterias y los virus, respectivamente. Así, los linfocitos B se transforman en células plasmáticas y son los encargados de la producción de los anticuerpos, y los linfocitos T se especializan en la secreción de interleucinas.

Figura 7. Linfocitos

Figura 7. Linfocitos (Créditos, F. 17)

Existen varios subgrupos de linfocitos, dependiendo de la función que realicen, y son necesarios para el desarrollo de las reacciones alérgicas. Los linfocitos B producen la IgE y los linfocitos T, dependiendo del subgrupo implicado, participan en enfermedades como el eccema alérgico de contacto (linfocitos Th1) o colaboran con los linfocitos B para producir IgE y eosinófilos (linfocitos Th2). Existe un tercer tipo de linfocitos T, muy importante, que es el de los reguladores del sistema inmunitario (linfocitos T reguladores). Estos linfocitos amplifican o suprimen la respuesta inmunológica, para que esta se produzca de una forma organizada y armónica. En otras enfermedades, como en las inmunodeficiencias, su cantidad o su actividad están disminuidas.

¿Qué son las interleucinas?

También llamadas, citocinas o citoquinas. Son unas moléculas que circulan en la sangre y actúan como mensajeros, comunicando unas células con otras, para estimular o inhibir sus funciones. Son producidas por numerosos tipos celulares (linfocitos, células dendríticas, macrófagos, leucocitos neutrófilos, células endoteliales, células epiteliales y células musculares). Son las responsables de la regulación de la respuesta inmunológica general, y de la alérgica, en particular.

Las interleucinas se nombran con un número precedido de la abreviatura “IL” (interleucina 4, IL-4) o por su función seguida de un carácter griego (interferón gamma, IFN-γ). Se han identificado un gran número de interleucinas (tabla 3). Todas ellas son cruciales para el desarrollo de los linfocitos y específicas del tipo de respuesta que se produce. Así, en la rinitis o el asma bronquial alérgica, se origina una alteración en el equilibrio existente entre los linfocitos Th1 y Th2, a favor de los Th2, y se produce un incremento de IL-4, IL-5 e IL-13, que va a favorecer el desarrollo de la respuesta alérgica. Por el contrario, los linfocitos Th1 producen IFN-γ que neutraliza la respuesta de la IL-4 y de los linfocitos Th2. Finalmente, los linfocitos T reguladores, para ejercer su papel de organizador de la respuesta inmunológica, producen IL-10.

Interleucina Célula productora Funciones
IL-1
  • Monocitos
  • Células endoteliales
  • Células epiteliales
  • Fibroblastos
  • Activación de linfocitos T
  • Síntesis de prostaglandinas
  • Proliferación y diferenciación de linfocitos B
  • Síntesis de factores de crecimiento celular y de IL-4
IL-2
  • Linfocitos T
  • Proliferación y diferenciación de linfocitos T
  • Activación de linfocitos NK
  • Proliferación de linfocitos B y síntesis de inmunoglobulinas
  • Activación de linfocitos T citotóxicos
  • Estímulo para fagocitos
IL-3
  • Linfocitos T
  • Células epiteliales
  • Mastocitos
  • Hematopoyesis de células mieloides
IL-4
  • Linfocitos Th2
  • Mastocitos y basófilos
  • Linfocitos B
  • Diferenciación de linfocitos T a Th2
  • Crecimiento y diferenciación de linfocitos B
  • Inducción de síntesis de IgE
  • Estímulo de endotelio y fibroblastos
IL-5
  • Linfocitos Th2
  • Fibroblastos
  • Células endoteliales
  • Crecimiento y diferenciación de eosinófilos
  • Atracción y activación de eosinófilos
  • Proliferación de linfocitos B
  • Estímulo de secreción de IgA
IL-6
  • Linfocitos T
  • Fibroblastos
  • Células endoteliales
  • Desarrollo de plaquetas
  • Diferenciación de linfocitos B a células plasmáticas
  • Síntesis hepática de proteínas de fase aguda
IL-9
  • Linfocitos Th2
  • Estímulo de mastocitos
  • Crecimiento de linfocitos T
IL-10
  • Linfocitos T reguladores
  • Linfocitos B
  • Macrófagos
  • Células dendríticas
  • Células epiteliales
  • Inhibición de la presentación del antígeno por los macrófagos
  • Activación de linfocitos B
  • Inhibición de interleucinas proinflamatorias
IL-11
  • Fibroblastos
  • Médula ósea
  • Activación de la hematopoyesis
  • Síntesis de proteínas
  • Estimulación de los fibroblastos y de la fibrosis
IL-12
  • Linfocitos B
  • Macrófagos
  • Células dendríticas
  • Estimulación de los linfocitos Th1
  • Inducción de la síntesis de IFN-γ
IL-13
  • Linfocitos Th2
  • Mastocitos
  • Basófilos
  • Estimulación de producción de IgE
  • Crecimiento y diferenciación de linfocitos B
  • Inhibición de interleucinas proinflamatorias
IL-18
  • Fagocitos
  • Aumento de la síntesis de IFN-γ
IFN-γ
  • Linfocitos Th1
  • Inhibición de los linfocitos Th2
  • Activación de macrófagos
  • Efecto antivírico y antitumoral

Tabla 3. Características y efectos de las interleucinas más importantes

¿Qué otras células son importantes en las reacciones alérgicas?

Las células presentadoras de antígeno tienen como función captar, procesar y presentar los antígenos en la superficie de su membrana para que sean ahí reconocidos por los linfocitos T. Este es el primer paso de una respuesta inmunológica específica. Son células presentadoras de antígenos: las células dendríticas, los macrófagos y los linfocitos B.

Los neutrófilos son los glóbulos blancos más abundante en la sangre (60-70 % de todos los leucocitos) (figura 8). Se denominan así porque no se tiñen ni con colorantes básicos ni ácidos, aunque también se les denomina polimorfonucleares por la forma irregular y arriñonada de su núcleo. Desempeñan una función muy activa en la defensa contra las bacterias produciendo varios tipos de sustancias con actividad enzimática, cuya liberación también provoca daños en los tejidos e inflamación.

Figura 8. Neutrófilo

Figura 8. Neutrófilo (Créditos, F. 18)

Las plaquetas son pequeños fragmentos celulares, de 2-3 µm de diámetro, que circulan por la sangre (figura 9). Desempeñan un papel fundamental en la formación de coágulos en las hemorragias. También son importantes en la regulación del sistema inmunitario al liberar mediadores que participan en las reacciones alérgicas.

Figura 9. Aglutinación de plaquetas

Figura 9. Aglutinación de plaquetas (Créditos, F. 19)

¿Qué es y para qué sirve el sistema del complemento?

El sistema del complemento es un conjunto de moléculas que circulan por la sangre y participan en reacciones encadenadas para potenciar la respuesta inflamatoria y facilitar la defensa natural del organismo frente a microorganismos. Está constituido por más de treinta sustancias diferentes, muy relacionadas entre sí, que se activan por diferentes estímulos. Algunas de estas proteínas son capaces de unirse a la membrana de los microorganismos invasores y activar un mecanismo directo para su destrucción.

En ocasiones, tiene lugar un desajuste en la regulación del sistema del complemento y se produce una activación incontrolada sin necesidad, lo que da lugar a episodios de edema (hinchazón) en cualquier localización del cuerpo, como ocurre en el angioedema hereditario.

¿Qué sustancias se producen en las reacciones alérgicas?

Las sustancias liberadas de las células que intervienen en las reacciones alérgicas son las responsables últimas de los síntomas que sufre el paciente. Cuando se produce una liberación masiva de estas sustancias, denominadas globalmente mediadores de la reacción inflamatoria aguda, predominan dos efectos principalmente: la dilatación de los vasos sanguíneos y la contracción de los músculos bronquiales. En circunstancias normales, estas mismas moléculas contribuyen al desarrollo de una reacción defensiva antiinflamatoria rápida y eficaz. Se han identificado varios cientos de moléculas que participan en estas reacciones, aunque los avances en inmunología, bioquímica y biología molecular están permitiendo identificar continuamente nuevos tipos celulares y mediadores que añaden complejidad a los mecanismos involucrados conocidos.

La histamina es uno de los principales mediadores de la inflamación alérgica tanto por su abundancia como por su actividad proinflamatoria (figura 10). Se encuentra en los gránulos de mastocitos (5 µg/106 células) y de los basófilos (1 μg/106 células). La liberación de la histamina produce: picor cutáneo, por estimulación de los nervios sensitivos; dilatación y aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos, lo que produce calor y enrojecimiento de la piel y de las mucosas, y salida de líquido intravascular hacia los tejidos de alrededor, con lo que se origina hinchazón (edema). También es responsable de la contracción de la musculatura de los bronquios. Por los síntomas que produce la histamina, los antihistamínicos son los fármacos más empleados en el tratamiento de las enfermedades alérgicas. Sin embargo, la histamina es absolutamente indispensable para el normal funcionamiento del organismo. Es una molécula que actúa en nuestro cuerpo como hormona y como neurotransmisor, para regular diferentes funciones biológicas, como el ritmo biológico del sueño, el control del apetito y de la digestión, y el calibre de los vasos sanguíneos.

Figura 10. Ilustración que representa un mastocito liberando histamina durante la reacción alérgica

Figura 10. Ilustración que representa un mastocito liberando histamina durante la reacción alérgica (Créditos, F. 20)

La triptasa es una molécula producida por los mastocitos que se libera durante las reacciones alérgicas y en respuesta a otros estímulos activadores de estas células. Sin embargo, su función y su mecanismo de acción molecular no se conocen, aunque se sabe que participa en la regulación de la coagulación. La triptasa se utiliza como marcador de la participación de los mastocitos en la anafilaxia y en la mastocitosis.

¿Cómo funciona el sistema inmunitario en el individuo sano?

El sistema inmunitario se encuentra permanentemente vigilante y activo. De no existir un sistema defensivo adecuado, la vida se extinguiría en unos pocos días, ya que, segundo a segundo, nuestro organismo sufre constantes agresiones desde el exterior y desde el interior. Al mismo tiempo que se genera una respuesta de tipo defensivo contra las sustancias extrañas, el sistema inmunitario desarrolla una respuesta inmunológica, llamada tolerancia, para reconocer al propio organismo o a sustancias externas no peligrosas. Por lo tanto, está continuamente reconociendo moléculas, contra las cuales desarrolla una tolerancia o una respuesta agresiva. En ambos casos, se activan dos los componentes principales de la respuesta inmunológica: la formación de anticuerpos específicos contra la molécula con la que ha entrado en contacto; o bien, la producción de linfocitos que reconocen específicamente dichas moléculas. A modo de ejemplo, cuando se bebe leche de vaca, la mayoría de las personas no sufren ningún problema porque su sistema inmunitario ha desarrollado tolerancia a este alimento, reconociendo sus proteínas con linfocitos específicos reguladores y anticuerpos del tipo IgG. Por el contrario, si el organismo es atacado por una bacteria, un virus o un parásito, el sistema inmunitario reaccionará activando linfocitos específicos para combatirlo y secretando elevadas cantidades de interleucinas y de anticuerpos específicos para combatirlos.

¿Cómo se producen las reacciones alérgicas?

La reacción alérgica es una respuesta inmunológica aberrante, no necesaria, que es perjudicial frente a sustancias que no deberían suponer ninguna amenaza para el organismo. Para que se produzca una reacción alérgica, necesitamos dos etapas que ocurren en períodos de tiempo diferentes. La primera, es la sensibilización del paciente al alérgeno (fase de sensibilización) que precede en días, semanas, meses o incluso años, a la aparición de los síntomas. Durante este período se sintetizan anticuerpos IgE y se generan linfocitos específicos para el alérgeno. La segunda etapa es la manifestación de la enfermedad alérgica, y ocurre en un siguiente contacto con el alérgeno. En ella se desencadena la reacción alérgica, dando lugar a la liberación de mediadores de la inflamación y a los síntomas (v. infografía).

Infografía. Mecanismo de la reacción alérgica (Créditos, F. 21)

Las reacciones alérgicas más frecuentes son las mediadas por la IgE y se denominan reacciones de hipersensibilidad inmediatas (figura 11). Cuando un alérgeno, por ejemplo un polen, se pone en contacto con una barrera natural (piel o mucosas) es captado por las células presentadoras de antígeno, digerido en su interior y descompuesto en pequeñas moléculas que son llevadas a la superficie celular y expuestas a los receptores de los linfocitos T. Estos últimos interaccionan con los linfocitos B, los cuales producen IgE específica frente a ese polen concreto. Algunas moléculas de IgE permanecerán en la circulación, mientras que otras se fijarán a la superficie de las células que tengan receptores para ellas, como los mastocitos y los basófilos. Durante este proceso, denominado sensibilización (ya que el individuo se hace sensible a ese alérgeno, el polen en el caso del ejemplo), el paciente no siente nada, ni experimenta ningún síntoma de alergia. Este es el punto de inflexión, a partir del cual el individuo puede desarrollar la enfermedad alérgica y determina algo fundamental, que será la norma en todas las enfermedades de causa alérgica, la imposibilidad de presentar síntomas en una primera exposición o contacto. Por ejemplo, un individuo que ingiere por primera vez un alimento o toma un medicamento no podrá presentar síntomas alérgicos tras su ingesta la primera vez. A partir del primer contacto con el sistema inmunitario pueden ocurrir dos situaciones: seguirá tolerando ese alimento o medicamento sin problemas (tolerancia); o, por el contrario, a partir de esa primera, segunda, tercera o “x” exposición, se habrá sensibilizado y manifestará síntomas alérgicos en futuras ingestas (alergia).

Figura 11. Mecanismo de la reacción alérgica de hipersensibilidad inmediata mediada por IgE

Figura 11. Mecanismo de la reacción alérgica de hipersensibilidad inmediata mediada por IgE (Créditos, F. 22)

Siguiendo con el ejemplo del polen, en una segunda fase de exposición al mismo, el polen interacciona con los anticuerpos IgE específicos que ya habían sido secretados, y que se encuentran unidos a la superficie de los mastocitos y basófilos. Es entonces, al contactar el alérgeno (polen) y el anticuerpo (IgE específica frente al polen), cuando se produce una señal intracelular que permite que estas células liberen el contenido de sus gránulos, repletos de histamina y otras sustancias con potente actividad inflamatoria (tabla 1). Todo esto ocurre a los 15-20 minutos de inhalar el polen, al cual el individuo está sensibilizado y empezará a notar los síntomas típicos de la alergia naso ocular y/o respiratoria (picor de nariz y ojos, estornudos, lagrimeo, obstrucción nasal, secreciones acuosas por la nariz, tos, opresión torácica, dificultad respiratoria) producidos por la acción de la histamina y de las demás sustancias liberadas. Transcurridas 4-6 horas después de esta reacción inflamatoria, se va a producir otra reagudización de los síntomas, sin la presencia del polen. Esta ocurre debido a las propiedades fisicoquímicas de varios productos que se liberaron inicialmente junto con la histamina, cuya función es atraer células al lugar donde se produce la inflamación, principalmente leucocitos, que liberarán el contenido tóxico de sus gránulos en la conjuntiva, la mucosa de la nariz y/o de las vías respiratorias, perpetuándose los síntomas de la conjuntivitis, rinitis y/o asma bronquial.

Además de este tipo de respuesta alérgica, se han descrito otras tres formas de reaccionar entre el sistema inmunitario y los antígenos, dependiendo del tipo de células y de inmunoglobulinas que participen en la respuesta: a) Reacción de tipo II (mediada por anticuerpos no IgE), b) Reacción de tipo III (mediada por inmunocomplejos de antígeno + anticuerpo), y c) Reacción de tipo IV o hipersensibilidad retardada (mediada por células).

¿Qué es la hipersensibilidad retardada?

A diferencia de la reacción alérgica mediada por la IgE, que se desencadena rápidamente (a los 15’-20’) tras exponerse a un alérgeno, y por ello se denomina reacción de hipersensibilidad inmediata, existe otro tipo de reacción del sistema inmunitario denominada de tipo IV o de hipersensibilidad retardada. En este tipo de reacción, su desarrollo requiere más de 24 horas tras la exposición al antígeno. En ella, están únicamente implicados mecanismos de inmunidad celular (linfocitos T). La sensibilización se produce tras la penetración del antígeno, generalmente a través de un contacto con la piel, que es capturado por las células presentadoras de antígeno y presentado a los linfocitos T en los ganglios regionales. Los antígenos presentados activan estos linfocitos locales y se inicia la secreción de interleucinas produciéndose un fenómeno inflamatorio local, causando un daño celular y las manifestaciones clínicas típicas de este tipo de reacción, como es el eccema en la piel por alergia a los materiales de bisutería. También, en este caso, se trata de una desviación de la respuesta inmunitaria ordinaria, de carácter defensivo contra las bacterias y los hongos. Sin embargo, al absorberse sustancias no peligrosas, como por ejemplo el níquel, en los pacientes alérgicos se originan unos complejos, contra los cuales se desencadena una reacción alérgica y un daño local, el eccema de contacto alérgico.

Resumen

Resumen
  • El sistema inmunitario es un complejo órgano de reconocimiento y defensa, de cuya integridad depende la salud del individuo. En ocasiones, se producen alteraciones en sus funciones que dan lugar a enfermedades, entre ellas, las enfermedades alérgicas.
  • Las enfermedades alérgicas se desarrollan en los individuos predispuestos genéticamente, en quienes, después de ser sensibilizados por un alérgeno y contactar de nuevo con él, se producen síntomas en diferentes órganos.
  • En la reacción alérgica participan distintas células, principalmente, mastocitos, basófilos, linfocitos y eosinófilos. El desencadenamiento de una reacción alérgica supone la liberación de mediadores inflamatorios contenidos en estas células, que son los responsables inmediatos y tardíos de los síntomas que padecen los pacientes. Es característica la producción de la inmunoglobulina E (IgE).

Preguntas y respuestas

Preguntas y respuestas

¿Por qué se producen las enfermedades alérgicas?

Las enfermedades alérgicas, también denominadas enfermedades por hipersensibilidad, se producen por una reacción exagerada del sistema inmunitario del paciente frente a diversas sustancias del entorno. Los agentes desencadenantes de estas enfermedades se llaman alérgenos y pueden tener diversa procedencia (pólenes, alimentos, medicamentos, etc.).

Para comprender los mecanismos de las enfermedades por hipersensibilidad es necesario el conocimiento previo de las bases de la inmunidad. Es decir, de conceptos básicos como la organización del sistema inmunitario, sus principales componentes, y los procesos normales y anómalos que dan lugar a las respuestas inmunológicas.

¿Qué es el sistema inmunitario?

El sistema inmunitario está formado por un conjunto de órganos, tejidos y células que se encuentran distribuidos por todo el organismo. Los órganos que forman parte del sistema inmunitario se denominan órganos linfoides. Estos son las amígdalas (en el paladar y en la faringe; estas últimas, comúnmente, llamadas vegetaciones), el timo, el apéndice, la médula ósea, el bazo, los ganglios linfáticos y los vasos linfáticos (figura 1). El sistema inmunitario también está presente en las mucosas del aparato digestivo, respiratorio y genitourinario en forma de agregados celulares. En todos estos lugares tiene lugar la producción, maduración y activación de células especializadas, denominadas linfocitos, que producen proteínas con actividad inmunológica (los anticuerpos y las interleucinas).

Figura 1. Distribución del sistema inmunitario

Figura 1. Distribución del sistema inmunitario (Créditos, F. 11)

¿Para qué sirve el sistema inmunitario?

Tiene como misión fundamental proteger la identidad y la integridad del individuo, para lo cual realiza dos funciones específicas: el reconocimiento y la defensa. Se encarga de reconocer, permanentemente, aquello que es propio y forma parte del organismo (los tejidos, las células), de lo que es extraño a él y, potencialmente, perjudicial. Además, es un complejo sistema defensivo frente a agresiones y ataques, tanto del exterior (bacterias, virus) como del interior (células degeneradas o células tumorales). Es, por tanto, un sistema de cuyo funcionamiento e integridad dependerá la supervivencia de todo el organismo.

El sistema inmunitario debe reaccionar, de forma específica, contra una gran variedad de posibles agentes externos, llamados genéricamente antígenos. Está perfectamente capacitado para tener diversidad en la respuesta inmunológica ya que puede producir el número variado de anticuerpos diferentes que sea preciso. Además, el sistema inmunitario tiene memoria, de tal forma que puede reconocer fácil y rápidamente, en una segunda exposición, a un antígeno contra el cual ya había generado anteriormente una respuesta.

Debido a su importancia, se encuentra muy bien conservado en la escala evolutiva. El sistema inmunitario de los seres humanos es muy similar al que se halla en otros organismos inferiores en la escala filogenética, como los insectos (p. ej., la mosca del vinagre) o el resto de mamíferos (p. ej., los ratones de laboratorio). Por esta razón, ambos modelos animales son muy útiles para el estudio de las enfermedades del sistema inmunitario humano.

¿Qué ocurre si se produce una alteración en el sistema inmunitario?

En condiciones normales, el sistema inmunitario está vigilante para permitir nuestra supervivencia en un medio natural hostil, con presencia de virus, bacterias, hongos y parásitos. Sin embargo, en ocasiones, hay alteraciones congénitas o adquiridas (por radiaciones, medicamentos, etc.) que pueden modificar su normal funcionamiento, y producir enfermedades. Entre ellas se encuentran las inmunodeficiencias, cuando el sistema inmunitario no cumple con su función de protección y se produce un aumento del número o de la gravedad de las infecciones. En otras ocasiones, el sistema inmunitario falla en el reconocimiento de las células propias, considerándolas extrañas y reaccionando contra ellas, dando lugar a las llamadas enfermedades autoinmunes, como, por ejemplo, las enfermedades reumatológicas como el lupus o la artritis reumatoide.

En las personas sanas, los mecanismos de defensa del sistema inmunitario identifican y reaccionan contra las sustancias extrañas no peligrosas (polen, alimento, medicamento, etc.) sin causar ningún daño en el propio organismo. Sin embargo, en las personas alérgicas, el sistema inmunitario reacciona agresivamente contra ellas y, como consecuencia de esta acción, se dañan los tejidos propios, lo que causa las enfermedades de hipersensibilidad. Estas enfermedades pueden ser ocasionadas tanto por los anticuerpos como por las células del sistema inmunitario. Como consecuencia de la reacción anómala y exagerada, las enfermedades alérgicas pueden producir síntomas en cualquier órgano del cuerpo, aunque sean más frecuentes los problemas respiratorios, digestivos o de la piel, debido a que estas son las zonas de mayor contacto con los agentes externos. Por ejemplo, el polen que se inhala, el alimento que se come o se bebe, o el contacto con pendientes de bisutería que contienen níquel.

¿Qué es un antígeno y qué es un alérgeno?

Cualquier molécula capaz de ser reconocida como extraña y que haga reaccionar al sistema inmunitario se denomina antígeno. Habitualmente, la reacción que se produce es de tolerancia al antígeno y se origina una respuesta inmunológica natural que no produce ningún síntoma. Por el contrario, un alérgeno es un antígeno capaz de provocar una enfermedad alérgica.

Los alérgenos se caracterizan por dos hechos: por ser sustancias no peligrosas para las personas no alérgicas, y por tener la propiedad de inducir la producción de anticuerpos de una clase especial, las inmunoglobulinas E (IgE). Prácticamente, cualquier sustancia puede ser un alérgeno: sustancias que se encuentran en suspensión en el aire y se respiran (polen, ácaros, epitelios de animales), alimentos, medicamentos, etc. Unas son muy frecuentes, pero en ocasiones puede llegar a ser muy difícil su identificación.

¿Qué son los anticuerpos?

Los anticuerpos son proteínas que circulan por la sangre producidas por el sistema inmunitario, en concreto por los linfocitos B convertidos en células plasmáticas. Son moléculas de una millonésima de milímetro de tamaño. Los anticuerpos también son denominados inmunoglobulinas y se abrevian con las letras “Ig”. Desde el punto de vista estructural, tienen forma de Y griega (figura 2).

Figura 2. Molécula de inmunoglobulina

Figura 2. Molécula de inmunoglobulina (Créditos, F. 12)

Hay cinco familias de inmunoglobulinas que se denominan con letras: G, A, M, D y E, dependiendo del tipo de cadena proteica que las formen (IgG: γ-gamma; IgA: α-alfa; IgM: μ-mi o mu; IgD: δ-delta; IgE: ε-épsilon)

Los anticuerpos son generados por el sistema inmunitario como una respuesta de defensa contra todas las sustancias que contactan y son extrañas al organismo. El sistema inmunitario dispone de un repertorio de inmunoglobulinas capaces de interaccionar con un ilimitado número de moléculas diferentes. Se calcula que existen más de 1010 clones de linfocitos B de especificidad distinta, que tienen capacidad, incluso, de formar anticuerpos capaces de reconocer compuestos sintéticos que son inexistentes en la naturaleza.

Si estas sustancias externas son reconocidas por el sistema inmunitario como no perjudiciales, resultan toleradas y se producen anticuerpos del tipo IgG. Por ejemplo, se generan anticuerpos IgG frente a los pólenes que son inhalados por las personas sanas. Por el contrario, en las personas alérgicas lo que se producen son anticuerpos del tipo IgE.

¿Qué es la inmunoglobulina E? ¿Para qué sirve?

La inmunoglobulina E (IgE), de las cinco clases de inmunoglobulinas, es la menos abundante en la sangre. A pesar de ello, resulta ser el anticuerpo más importante en las enfermedades alérgicas y en las enfermedades producidas por parásitos, y su concentración se eleva notablemente en la sangre circulante cuando se desarrollan enfermedades alérgicas o parasitarias.

La IgE posee la capacidad de activar determinadas células (mastocitos, basófilos, eosinófilos) que liberan de su interior productos muy tóxicos, capaces de eliminar a los parásitos. En el caso de los enfermos alérgicos, también se activa este mecanismo de liberación de las mismas sustancias tóxicas por estas células, al exponerse a un alérgeno, produciéndose, a consecuencia de ello, daños en el organismo y los síntomas de la enfermedad alérgica.

¿Qué células pertenecen al sistema inmunitario?

Las células del sistema inmunitario se originan a partir de la médula ósea de los huesos, desde donde se diferencian, a partir de las células madre hematopoyéticas pluripotenciales, en dos grandes familias: mieloide (monocitos y granulocitos) y linfoide (linfocitos y células linfoides innatas) (figura 3). La mayoría de estas células circulan en la sangre, donde globalmente se les denomina leucocitos o glóbulos blancos.

Figura 3. Origen de las células del sistema inmunitario en la médula ósea

Figura 3. Origen de las células del sistema inmunitario en la médula ósea (Créditos, F. 13)

¿Qué son los mastocitos?

Los mastocitos son células grandes (20-30 µm de diámetro) y poseen numerosos gránulos en su interior, repletos de diferentes sustancias capaces de producir inflamación, principalmente la histamina (figura 4). En la tabla 1, el lector hallará un listado resumido de estos productos y de las acciones que ejercen una vez liberados.

Figura 4. Mastocito

Figura 4. Mastocito (Créditos, F. 14)

Los mastocitos no circulan por la sangre, sino que se localizan bajo la superficie de los epitelios y de las mucosas, estando ampliamente distribuidos en el aparato respiratorio, la piel y el aparato digestivo. Pueden hallarse en concentraciones de 10.000 a 20.000 células/mm3.

Se caracterizan por su capacidad de poder fijar moléculas de IgE en el exterior de su membrana celular. Pueden llegar a tener alrededor de 500.000 receptores por cada célula.

Mastocitos Basófilos Efecto biológico
Beta-glucuronidasa No Digestión enzimática de glucurónidos
Captesina Digestión enzimática de proteínas
Carboxipeptidasas No Digestión enzimática de proteínas
Condroitín sulfato Anticoagulación, efecto anticomplemento
Elastasa No Digestión enzimática de elastina
Factor activador de plaquetas Agregación de plaquetas, vasodilatación, aumento de la permeabilidad, broncoconstricción
Factores quimiotácticos de eosinófilos Atracción de eosinófilos
Heparina Anticoagulación, efecto anticomplemento
Hidrolasas ácidas No Digestión enzimática de moléculas complejas
Histamina Vasodilatación, aumento de la permeabilidad vascular, picor, broncoconstricción, secreción de moco
Leucotrienos Atracción de diferentes células, aumento de la permeabilidad vascular, broncoconstricción, secreción de moco
Proteasas neutras Degradación del fibrinógeno, digestión enzimática del colágeno
Triptasa No Digestión enzimática del colágeno, degradación de neuropéptidos broncodilatadores

Tabla 1. Productos liberados de los mastocitos y de los basófilos

¿Qué son los basófilos?

Los basófilos son un tipo de leucocitos circulantes de pequeño tamaño (10 μm de diámetro) que se tiñen con colorantes básicos. Representan el 0,1-2 % de todos los leucocitos presentes en la sangre (figura 5).

Figura 5. Basófilo humano circulante

Figura 5. Basófilo humano circulante (Créditos, F. 15)

Al igual que los mastocitos, tienen receptores en su superficie para unir la IgE y también poseen gránulos en su interior repletos de sustancias reactivas que son mediadores químicos de la respuesta inflamatoria (tabla 1).

¿Qué son los eosinófilos?

Los eosinófilos son otro tipo de leucocitos circulantes, de 10-12 μm de diámetro (figura 6). Se denominan así porque se tiñen con un colorante llamado eosina. En condiciones normales, representan alrededor del 5 % de los glóbulos blancos, sin embargo su concentración en sangre se eleva en las enfermedades alérgicas. Por ejemplo, durante la época de polinización, es muy común poder detectar en sangre periférica, con un análisis rutinario (hemograma), un número elevado de eosinófilos circulantes en los pacientes alérgicos al polen. En su interior, poseen unos gránulos que contienen sustancias que, cuando se liberan, son muy tóxicas para las células de alrededor y que desempeñan una función importante en la perpetuación del proceso inflamatorio (tabla 2). Este mecanismo de defensa es muy eficaz frente a los parásitos, sin embargo, es nocivo en el caso de las reacciones alérgicas.

Figura 6. Eosinófilo

Figura 6. Eosinófilo (Créditos, F. 16)

Moléculas Función
Hidrolasas Digestión enzimática de diferentes moléculas
Lisofosfolipasas Digestión enzimática de fosfolípidos de membrana
Neurotoxinas Digestión enzimática del ácido ribonucleico (ARN)
Proteína básica principal Toxicidad para hongos y parásitos
Proteína catiónica Toxicidad para hongos, parásitos y bacterias

Tabla 2. Productos contenidos en el interior de los gránulos de los eosinófilos

¿Qué son los linfocitos?

Los linfocitos son las células protagonistas del sistema inmunitario. Son los leucocitos de menor tamaño, alrededor de 9 μm de diámetro. Se encuentran tanto alojados en los tejidos linfoides como circulando por la sangre (figura 7). Hay varios tipos de linfocitos, principalmente: los linfocitos B, llamados así porque es en el bazo donde se desarrollan, y los linfocitos T, que lo hacen en el timo. Ambos tienen funciones de reconocimiento y de defensa contra las enfermedades infecciosas producidas por las bacterias y los virus, respectivamente. Así, los linfocitos B se transforman en células plasmáticas y son los encargados de la producción de los anticuerpos, y los linfocitos T se especializan en la secreción de interleucinas.

Figura 7. Linfocitos

Figura 7. Linfocitos (Créditos, F. 17)

Existen varios subgrupos de linfocitos, dependiendo de la función que realicen, y son necesarios para el desarrollo de las reacciones alérgicas. Los linfocitos B producen la IgE y los linfocitos T, dependiendo del subgrupo implicado, participan en enfermedades como el eccema alérgico de contacto (linfocitos Th1) o colaboran con los linfocitos B para producir IgE y eosinófilos (linfocitos Th2). Existe un tercer tipo de linfocitos T, muy importante, que es el de los reguladores del sistema inmunitario (linfocitos T reguladores). Estos linfocitos amplifican o suprimen la respuesta inmunológica, para que esta se produzca de una forma organizada y armónica. En otras enfermedades, como en las inmunodeficiencias, su cantidad o su actividad están disminuidas.

¿Qué son las interleucinas?

También llamadas, citocinas o citoquinas. Son unas moléculas que circulan en la sangre y actúan como mensajeros, comunicando unas células con otras, para estimular o inhibir sus funciones. Son producidas por numerosos tipos celulares (linfocitos, células dendríticas, macrófagos, leucocitos neutrófilos, células endoteliales, células epiteliales y células musculares). Son las responsables de la regulación de la respuesta inmunológica general, y de la alérgica, en particular.

Las interleucinas se nombran con un número precedido de la abreviatura “IL” (interleucina 4, IL-4) o por su función seguida de un carácter griego (interferón gamma, IFN-γ). Se han identificado un gran número de interleucinas (tabla 3). Todas ellas son cruciales para el desarrollo de los linfocitos y específicas del tipo de respuesta que se produce. Así, en la rinitis o el asma bronquial alérgica, se origina una alteración en el equilibrio existente entre los linfocitos Th1 y Th2, a favor de los Th2, y se produce un incremento de IL-4, IL-5 e IL-13, que va a favorecer el desarrollo de la respuesta alérgica. Por el contrario, los linfocitos Th1 producen IFN-γ que neutraliza la respuesta de la IL-4 y de los linfocitos Th2. Finalmente, los linfocitos T reguladores, para ejercer su papel de organizador de la respuesta inmunológica, producen IL-10.

Interleucina Célula productora Funciones
IL-1
  • Monocitos
  • Células endoteliales
  • Células epiteliales
  • Fibroblastos
  • Activación de linfocitos T
  • Síntesis de prostaglandinas
  • Proliferación y diferenciación de linfocitos B
  • Síntesis de factores de crecimiento celular y de IL-4
IL-2
  • Linfocitos T
  • Proliferación y diferenciación de linfocitos T
  • Activación de linfocitos NK
  • Proliferación de linfocitos B y síntesis de inmunoglobulinas
  • Activación de linfocitos T citotóxicos
  • Estímulo para fagocitos
IL-3
  • Linfocitos T
  • Células epiteliales
  • Mastocitos
  • Hematopoyesis de células mieloides
IL-4
  • Linfocitos Th2
  • Mastocitos y basófilos
  • Linfocitos B
  • Diferenciación de linfocitos T a Th2
  • Crecimiento y diferenciación de linfocitos B
  • Inducción de síntesis de IgE
  • Estímulo de endotelio y fibroblastos
IL-5
  • Linfocitos Th2
  • Fibroblastos
  • Células endoteliales
  • Crecimiento y diferenciación de eosinófilos
  • Atracción y activación de eosinófilos
  • Proliferación de linfocitos B
  • Estímulo de secreción de IgA
IL-6
  • Linfocitos T
  • Fibroblastos
  • Células endoteliales
  • Desarrollo de plaquetas
  • Diferenciación de linfocitos B a células plasmáticas
  • Síntesis hepática de proteínas de fase aguda
IL-9
  • Linfocitos Th2
  • Estímulo de mastocitos
  • Crecimiento de linfocitos T
IL-10
  • Linfocitos T reguladores
  • Linfocitos B
  • Macrófagos
  • Células dendríticas
  • Células epiteliales
  • Inhibición de la presentación del antígeno por los macrófagos
  • Activación de linfocitos B
  • Inhibición de interleucinas proinflamatorias
IL-11
  • Fibroblastos
  • Médula ósea
  • Activación de la hematopoyesis
  • Síntesis de proteínas
  • Estimulación de los fibroblastos y de la fibrosis
IL-12
  • Linfocitos B
  • Macrófagos
  • Células dendríticas
  • Estimulación de los linfocitos Th1
  • Inducción de la síntesis de IFN-γ
IL-13
  • Linfocitos Th2
  • Mastocitos
  • Basófilos
  • Estimulación de producción de IgE
  • Crecimiento y diferenciación de linfocitos B
  • Inhibición de interleucinas proinflamatorias
IL-18
  • Fagocitos
  • Aumento de la síntesis de IFN-γ
IFN-γ
  • Linfocitos Th1
  • Inhibición de los linfocitos Th2
  • Activación de macrófagos
  • Efecto antivírico y antitumoral

Tabla 3. Características y efectos de las interleucinas más importantes

¿Qué otras células son importantes en las reacciones alérgicas?

Las células presentadoras de antígeno tienen como función captar, procesar y presentar los antígenos en la superficie de su membrana para que sean ahí reconocidos por los linfocitos T. Este es el primer paso de una respuesta inmunológica específica. Son células presentadoras de antígenos: las células dendríticas, los macrófagos y los linfocitos B.

Los neutrófilos son los glóbulos blancos más abundante en la sangre (60-70 % de todos los leucocitos) (figura 8). Se denominan así porque no se tiñen ni con colorantes básicos ni ácidos, aunque también se les denomina polimorfonucleares por la forma irregular y arriñonada de su núcleo. Desempeñan una función muy activa en la defensa contra las bacterias produciendo varios tipos de sustancias con actividad enzimática, cuya liberación también provoca daños en los tejidos e inflamación.

Figura 8. Neutrófilo

Figura 8. Neutrófilo (Créditos, F. 18)

Las plaquetas son pequeños fragmentos celulares, de 2-3 µm de diámetro, que circulan por la sangre (figura 9). Desempeñan un papel fundamental en la formación de coágulos en las hemorragias. También son importantes en la regulación del sistema inmunitario al liberar mediadores que participan en las reacciones alérgicas.

Figura 9. Aglutinación de plaquetas

Figura 9. Aglutinación de plaquetas (Créditos, F. 19)

¿Qué es y para qué sirve el sistema del complemento?

El sistema del complemento es un conjunto de moléculas que circulan por la sangre y participan en reacciones encadenadas para potenciar la respuesta inflamatoria y facilitar la defensa natural del organismo frente a microorganismos. Está constituido por más de treinta sustancias diferentes, muy relacionadas entre sí, que se activan por diferentes estímulos. Algunas de estas proteínas son capaces de unirse a la membrana de los microorganismos invasores y activar un mecanismo directo para su destrucción.

En ocasiones, tiene lugar un desajuste en la regulación del sistema del complemento y se produce una activación incontrolada sin necesidad, lo que da lugar a episodios de edema (hinchazón) en cualquier localización del cuerpo, como ocurre en el angioedema hereditario.

¿Qué sustancias se producen en las reacciones alérgicas?

Las sustancias liberadas de las células que intervienen en las reacciones alérgicas son las responsables últimas de los síntomas que sufre el paciente. Cuando se produce una liberación masiva de estas sustancias, denominadas globalmente mediadores de la reacción inflamatoria aguda, predominan dos efectos principalmente: la dilatación de los vasos sanguíneos y la contracción de los músculos bronquiales. En circunstancias normales, estas mismas moléculas contribuyen al desarrollo de una reacción defensiva antiinflamatoria rápida y eficaz. Se han identificado varios cientos de moléculas que participan en estas reacciones, aunque los avances en inmunología, bioquímica y biología molecular están permitiendo identificar continuamente nuevos tipos celulares y mediadores que añaden complejidad a los mecanismos involucrados conocidos.

La histamina es uno de los principales mediadores de la inflamación alérgica tanto por su abundancia como por su actividad proinflamatoria (figura 10). Se encuentra en los gránulos de mastocitos (5 µg/106 células) y de los basófilos (1 μg/106 células). La liberación de la histamina produce: picor cutáneo, por estimulación de los nervios sensitivos; dilatación y aumento de la permeabilidad de los vasos sanguíneos, lo que produce calor y enrojecimiento de la piel y de las mucosas, y salida de líquido intravascular hacia los tejidos de alrededor, con lo que se origina hinchazón (edema). También es responsable de la contracción de la musculatura de los bronquios. Por los síntomas que produce la histamina, los antihistamínicos son los fármacos más empleados en el tratamiento de las enfermedades alérgicas. Sin embargo, la histamina es absolutamente indispensable para el normal funcionamiento del organismo. Es una molécula que actúa en nuestro cuerpo como hormona y como neurotransmisor, para regular diferentes funciones biológicas, como el ritmo biológico del sueño, el control del apetito y de la digestión, y el calibre de los vasos sanguíneos.

Figura 10. Ilustración que representa un mastocito liberando histamina durante la reacción alérgica

Figura 10. Ilustración que representa un mastocito liberando histamina durante la reacción alérgica (Créditos, F. 20)

La triptasa es una molécula producida por los mastocitos que se libera durante las reacciones alérgicas y en respuesta a otros estímulos activadores de estas células. Sin embargo, su función y su mecanismo de acción molecular no se conocen, aunque se sabe que participa en la regulación de la coagulación. La triptasa se utiliza como marcador de la participación de los mastocitos en la anafilaxia y en la mastocitosis.

¿Cómo funciona el sistema inmunitario en el individuo sano?

El sistema inmunitario se encuentra permanentemente vigilante y activo. De no existir un sistema defensivo adecuado, la vida se extinguiría en unos pocos días, ya que, segundo a segundo, nuestro organismo sufre constantes agresiones desde el exterior y desde el interior. Al mismo tiempo que se genera una respuesta de tipo defensivo contra las sustancias extrañas, el sistema inmunitario desarrolla una respuesta inmunológica, llamada tolerancia, para reconocer al propio organismo o a sustancias externas no peligrosas. Por lo tanto, está continuamente reconociendo moléculas, contra las cuales desarrolla una tolerancia o una respuesta agresiva. En ambos casos, se activan dos los componentes principales de la respuesta inmunológica: la formación de anticuerpos específicos contra la molécula con la que ha entrado en contacto; o bien, la producción de linfocitos que reconocen específicamente dichas moléculas. A modo de ejemplo, cuando se bebe leche de vaca, la mayoría de las personas no sufren ningún problema porque su sistema inmunitario ha desarrollado tolerancia a este alimento, reconociendo sus proteínas con linfocitos específicos reguladores y anticuerpos del tipo IgG. Por el contrario, si el organismo es atacado por una bacteria, un virus o un parásito, el sistema inmunitario reaccionará activando linfocitos específicos para combatirlo y secretando elevadas cantidades de interleucinas y de anticuerpos específicos para combatirlos.

¿Cómo se producen las reacciones alérgicas?

La reacción alérgica es una respuesta inmunológica aberrante, no necesaria, que es perjudicial frente a sustancias que no deberían suponer ninguna amenaza para el organismo. Para que se produzca una reacción alérgica, necesitamos dos etapas que ocurren en períodos de tiempo diferentes. La primera, es la sensibilización del paciente al alérgeno (fase de sensibilización) que precede en días, semanas, meses o incluso años, a la aparición de los síntomas. Durante este período se sintetizan anticuerpos IgE y se generan linfocitos específicos para el alérgeno. La segunda etapa es la manifestación de la enfermedad alérgica, y ocurre en un siguiente contacto con el alérgeno. En ella se desencadena la reacción alérgica, dando lugar a la liberación de mediadores de la inflamación y a los síntomas (v. infografía).

Infografía. Mecanismo de la reacción alérgica (Créditos, F. 21)

Las reacciones alérgicas más frecuentes son las mediadas por la IgE y se denominan reacciones de hipersensibilidad inmediatas (figura 11). Cuando un alérgeno, por ejemplo un polen, se pone en contacto con una barrera natural (piel o mucosas) es captado por las células presentadoras de antígeno, digerido en su interior y descompuesto en pequeñas moléculas que son llevadas a la superficie celular y expuestas a los receptores de los linfocitos T. Estos últimos interaccionan con los linfocitos B, los cuales producen IgE específica frente a ese polen concreto. Algunas moléculas de IgE permanecerán en la circulación, mientras que otras se fijarán a la superficie de las células que tengan receptores para ellas, como los mastocitos y los basófilos. Durante este proceso, denominado sensibilización (ya que el individuo se hace sensible a ese alérgeno, el polen en el caso del ejemplo), el paciente no siente nada, ni experimenta ningún síntoma de alergia. Este es el punto de inflexión, a partir del cual el individuo puede desarrollar la enfermedad alérgica y determina algo fundamental, que será la norma en todas las enfermedades de causa alérgica, la imposibilidad de presentar síntomas en una primera exposición o contacto. Por ejemplo, un individuo que ingiere por primera vez un alimento o toma un medicamento no podrá presentar síntomas alérgicos tras su ingesta la primera vez. A partir del primer contacto con el sistema inmunitario pueden ocurrir dos situaciones: seguirá tolerando ese alimento o medicamento sin problemas (tolerancia); o, por el contrario, a partir de esa primera, segunda, tercera o “x” exposición, se habrá sensibilizado y manifestará síntomas alérgicos en futuras ingestas (alergia).

Figura 11. Mecanismo de la reacción alérgica de hipersensibilidad inmediata mediada por IgE

Figura 11. Mecanismo de la reacción alérgica de hipersensibilidad inmediata mediada por IgE (Créditos, F. 22)

Siguiendo con el ejemplo del polen, en una segunda fase de exposición al mismo, el polen interacciona con los anticuerpos IgE específicos que ya habían sido secretados, y que se encuentran unidos a la superficie de los mastocitos y basófilos. Es entonces, al contactar el alérgeno (polen) y el anticuerpo (IgE específica frente al polen), cuando se produce una señal intracelular que permite que estas células liberen el contenido de sus gránulos, repletos de histamina y otras sustancias con potente actividad inflamatoria (tabla 1). Todo esto ocurre a los 15-20 minutos de inhalar el polen, al cual el individuo está sensibilizado y empezará a notar los síntomas típicos de la alergia naso ocular y/o respiratoria (picor de nariz y ojos, estornudos, lagrimeo, obstrucción nasal, secreciones acuosas por la nariz, tos, opresión torácica, dificultad respiratoria) producidos por la acción de la histamina y de las demás sustancias liberadas. Transcurridas 4-6 horas después de esta reacción inflamatoria, se va a producir otra reagudización de los síntomas, sin la presencia del polen. Esta ocurre debido a las propiedades fisicoquímicas de varios productos que se liberaron inicialmente junto con la histamina, cuya función es atraer células al lugar donde se produce la inflamación, principalmente leucocitos, que liberarán el contenido tóxico de sus gránulos en la conjuntiva, la mucosa de la nariz y/o de las vías respiratorias, perpetuándose los síntomas de la conjuntivitis, rinitis y/o asma bronquial.

Además de este tipo de respuesta alérgica, se han descrito otras tres formas de reaccionar entre el sistema inmunitario y los antígenos, dependiendo del tipo de células y de inmunoglobulinas que participen en la respuesta: a) Reacción de tipo II (mediada por anticuerpos no IgE), b) Reacción de tipo III (mediada por inmunocomplejos de antígeno + anticuerpo), y c) Reacción de tipo IV o hipersensibilidad retardada (mediada por células).

¿Qué es la hipersensibilidad retardada?

A diferencia de la reacción alérgica mediada por la IgE, que se desencadena rápidamente (a los 15’-20’) tras exponerse a un alérgeno, y por ello se denomina reacción de hipersensibilidad inmediata, existe otro tipo de reacción del sistema inmunitario denominada de tipo IV o de hipersensibilidad retardada. En este tipo de reacción, su desarrollo requiere más de 24 horas tras la exposición al antígeno. En ella, están únicamente implicados mecanismos de inmunidad celular (linfocitos T). La sensibilización se produce tras la penetración del antígeno, generalmente a través de un contacto con la piel, que es capturado por las células presentadoras de antígeno y presentado a los linfocitos T en los ganglios regionales. Los antígenos presentados activan estos linfocitos locales y se inicia la secreción de interleucinas produciéndose un fenómeno inflamatorio local, causando un daño celular y las manifestaciones clínicas típicas de este tipo de reacción, como es el eccema en la piel por alergia a los materiales de bisutería. También, en este caso, se trata de una desviación de la respuesta inmunitaria ordinaria, de carácter defensivo contra las bacterias y los hongos. Sin embargo, al absorberse sustancias no peligrosas, como por ejemplo el níquel, en los pacientes alérgicos se originan unos complejos, contra los cuales se desencadena una reacción alérgica y un daño local, el eccema de contacto alérgico.

Autores

Autores

Dr. José Manuel Zubeldia Ortuño

Médico especialista en Alergología. Jefe de Servicio de Alergia del Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid. Profesor asociado de Medicina de la Universidad Complutense de Madrid

Índice de preguntas

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Anexos

Anexos
Infografía: Mecanismo de la reacción alérgica

Infografía: Mecanismo de la reacción alérgica

Bibliografía

Bibliografía
  • Calvielli, A. C., F. S. Y. Yoshikawa, A. J. Pietrobon, y M. N. Sato. «Role of histamine in modulating the immune response and inflammation». Mediators Inflamm, 2018 (2018): 9524075.
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