El sistema inmunitario es un supersistema

En el post anterior vimos que la complejidad del mundo microbiano repercute directamente sobre la complejidad estructural y funcional del sistema que se encarga de combatirlo.

Pero la complejidad del sistema inmunitario no solo se debe a la variedad del mundo microbiano sino a la naturaleza misma que rige la generación de la inmunidad.
El sistema inmunitario no opera de forma mecanística como otras células y tejidos del organismo. Por ejemplo, en cualquier célula la interacción de la insulina con su receptor conlleva al mismo destino. En las células del sistema inmunitario, la interacción de una citocina dada con su receptor generará una señal particular, que dependerá tanto del microambiente como del estado de la célula en cuestión.

En inmunología no hay reglas simples. No hay relaciones lineales matemáticas causa-efecto. Las reacciones poco predecibles y sujetas a la ambigüedad son la tónica general. Por ejemplo, una célula T madura puede responder de formas muy antagónicas ante un estímulo antigénico según el estado de las moléculas coestimuladoras y del microambiente. Puede activarse y expandirse clonalmente o dependiendo de otros factores puede entrar en anergia y no responder jamás, a partir de entonces, al antígeno. La maduración de la afinidad es un proceso estocástico que al final consigue su objetivo de generar clones de linfocitos con más afinidad y especificidad que los clones iniciales de los que partía. La sinergia, el antagonismo y la pleitropía de las citocinas es un claro ejemplo de la variedad en la función de las moléculas de relación del sistema inmunitario.

Mientras que la respuesta inmunitaria innata se rige por el reconocimiento exclusivamente de patrones moleculares, sólo presentes en microorganismos o tras el daño tisular, la respuesta adaptativa es más complicada de entender. El principio que rige el funcionamiento de la respuesta inmunitaria adquirida se basa en reconocer a lo propio y rechazar todo aquello que no sea propio. Así consigue en paralelo, inevitablemente, de forma elegante y muy eficiente frenar la colonización por microorganismos. Pasamos de genes codificados linealmente en el genoma y que reconocen a los patrones a otros generados de forma caótica mediante recombinación genética y mutación somática. Miles de millones de clones que no valen para nada para que entre todos ellos alguno reconozca a algún patógeno. Algo que para muchos es un claro ejemplo de la falta de objetivo fundacional definido del sistema inmunitario adaptativo. ¿Cómo puede generarse un sistema para interaccionar y combatir lo desconocido? ¿Qué reglas moleculares, genéticas y evolutivas gobernarían ese desarrollo? Los invertebrados viven de forma satisfactoria con el sistema innato pero los vertebrados tenemos además el sistema adaptativo que si algo falla en el reconocimiento de lo propio nos produce patología autoinmunes u otros errores como las alergias. La inmunoterapia del cáncer nos ha enseñado que el proceso de tolerancia central sobre nuestros autoantígenos, y adquirido durante la vida fetal, no es del todo perfecto y definitivo. Parte de nuestro repertorio inmunológico es autorreactivo y día a día tenemos que lidiar con los brotes de autoinmunidad que se generan constantemente y frenarlos.

Otra forma más de verlo como un supersistema es fijándonos en como se generan su células, millones y millones de estas cada nuevo día, a partir de progenitores hematopoyéticos. En este sentido funciona como un tejido embrionario muy especial, coexistiendo con el individuo adulto. Eso sí, ese progenitor totipotente u otros más diferenciados, producen los distintos linajes celulares dependiendo en cada momento de microambiente aunque de forma auto-regulada y auto-organizada. Responde únicamente a las necesidades de cada momento y con ello el destino fenotípico de las células que se producen. Constantemente se están generado señales que condicionan la hematopoyesis y la presentación antigénica y con ella la maduración de las células. Es un proceso continuo de selección y adaptación al azar que consigue el objetivo de combatir a patógenos y a tolerarnos.

Más complejidad emana de los muy distintos componentes que conforman el sistema inmunitario tanto moléculas como células o tejidos, repartidos por todo el organismo, unas circulando y otras estáticas y ancladas a parénquimas y que necesitan una coordinación que les haga funcionar al unísono. Más de 1600 genes al servicio de la inmunidad y que gobernarán entre otros el mismo proceso que regula la circulación y extravasación leucocitaria en la sangre y la linfa y gobierna la inflamación local. Pero en ocasiones esto no queda aquí y observamos la repercusión sistémica de procesos inflamatorio locales elevando la temperatura corporal, y aumentando la producción hepática de proteínas de fase aguda. Podríamos inferir que la misma intervención sobre el eje hipotálamo-hiposisiario-adrenal y que convierte al sistema inmunitario en un órgano de los sentidos interno, que transmite a la parte cognitiva de nuestro ser qué está sucediendo en nuestro interior y que actuemos en consecuencia para preservar la homeostasia.

Sea como fuere, el sistema inmunitario sin ninguna duda consigue su objetivo de mantenernos sanos y vivos en este mundo tan peligroso desde el punto de vista microbiano.

Referencias
– Tada T. Annu Rev Immunol 1997.
– Simon AK, Hollander GA, McMichael A. Evolution of the immune system in humans from infancy to old age. Proc R Soc B 2015.
– Rankin LC, Artis D. Beyond Host Defense: Emerging Functions of the Immune System in Regulating Complex Tissue Physiology. Cell 2018.

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