miniatura|dereita|200px|Imaxe de microscopio electrónico de varrido dun linfocito humano. O sistema inmunitario adaptativo, tamén chamado sistema inmunitario adquirido ou sistema inmunitario específico, está composto por un conxunto de células e procesos moi especializados, que permiten eliminar ou impedir o crecemento de patóxenos, que se desenvolven ao longo da vida do organismo. Son mecanismos propios deste sistema, por exemplo, a produción de anticorpos, a actividade citotóxica das células T CD8+, ou a inmunización por formación de células de memoria.
Estes mecanismos da inmunidade adaptativa contrapóñense aos da chamada inmunidade innata no sentido de que os receptores específicos para os patóxenos da inmunidade innata están codificados xa na liña xerminal, mentres que os receptores específicos de patóxenos da inmunidade adquirida adquírense por medio dun proceso de expresión somática durante a vida do organismo (por exemplo forma un receptor ou un anticorpo específicos contra un antíxeno co que o corpo tivo contacto). Pode dicirse que ambos os sistemas inmunitarios son "adaptativos" no sentido fisiolóxico e evolutivo, xa que ambos os dous permiten que o organismo se adapte ás condicións externas cambiantes. Ambos os dous poden ser tamén desadaptativos no sentido de que a súa sobreactivación pode dar lugar a unha inflamación patolóxica ou a autoinmunidade. Tanto os receptores de patóxenos dos mecanismos da inmunidade innata coma da adquirida son específicos, pero esta especificidade é distinta, xa que a da innata evolucionou durante millóns de anos para facer fronte ás características moleculares moi conservadas do mundo microbiano, mentres que a especificidade da adaptativa madura en cada organismo. Por esta razón, o termo adquirida prefírese en xeral ao de adaptativa ou específica.
Todos os vertebrados adquiriron na súa evolución sistemas inmunitarios. Os vertebrados ágnatos (sen mandíbula, como as lampreas) xeraron receptores do sistema inmunitario adquirido utilizando segmentos variables baseados en repeticións ricas en leucina que se reordenaron no ADN por medio da actividade dun encima citosina desaminase. Polo contrario, os vertebrados mandibulados (gnatóstomos) xeraron receptores do sistema inmunitario adquirido utilizando segmentos variables relacionados coa familia das inmunoglobulinas reordenados no ADN por unha recombinase RAG. O sistema inmunitario adquirido actívase polo máis vello evolutivamente e “non específico” sistema inmunitario innato (que é o principal sistema de defensa contra os patóxenos de case todos os outros seres vivos non vertebrados). As respostas inmunitarias adquiridas proporcionan ao sistema inmunitario dos vertebrados a capacidade de recoñecer e lembrar patóxenos específicos (para xerar inmunidade), e para organizar un ataque máis potente cada vez que se encontre co mesmo patóxeno. É "adaptativo" no sentido de que prepara o sistema inmunitario do corpo para futuros ataques polo mesmo patóxeno. Pero é "desadaptativo" cando dá lugar a un proceso de autoinmune.
O sistema é moi adaptable debido a que se producen hipermutacións somáticas (un proceso de mutación somática acelerada), e recombinación V(D)J (unha recombinación xenética irreversible de segmentos dos xenes dos receptores de antíxenos). Este mecanismo permite que un pequeno número de xenes orixine un enorme número de receptores de antíxenos diferentes, que despois se expresarán unicamente nun determinado linfocito. Como a reordenación de xenes dá lugar a un cambio irreversible no ADN de cada célula, todas células orixinadas por división da primeira herdarán os xenes que codifican a mesma especificidade de receptor, incluíndo as células B de memoria e as células T de memoria que son a chave para que exista unha inmunidade específica a longo prazo.
A teoría da rede inmune, elaborada principalmente por Niels Kaj Jerne, explica como funciona o sistema inmunitario adquirido, e está baseada nas interaccións entre "idiotipos" (características moleculares únicas dun clonotipo) e "anti-idiotipos" (receptores antixénicos que reaccionan co idiotipo como se este fose un antíxeno estraño).
Funcións A inmunidade adquirida entra en acción nos vertebrados cando un patóxeno consegue evadir o sistema inmunitario innato e (1) xera un nivel limiar de antíxenos e (2) xera sinais de ser "estraño" ou "perigoso" que activan ás células dendríticas..
As principais funcións do sistema inmunitario adquirido son: Recoñecemento de antíxenos específicos “non propios” en presenza dos “propios”, durante o proceso de presentación de antíxenos. Xeración de respostas que están deseñadas para eliminar patóxenos específicos ou células infectadas por patóxenos. Desenvolvemento de memoria inmunolóxica, na cal cada patóxeno será “lembrado” por unha sinatura de anticorpos ou receptores de células T. Estas células de memoria poden ser activadas para eliminar rapidamente un patóxeno se ocorrese unha infección posterior por ese mesmo patóxeno.
Linfocitos
As células do sistema inmunitario adquirido son linfocitos T e B, un tipo de leucocitos. As células B e T son os tipos principais de linfocitos. O corpo humano ten arredor de 2·1012 linfocitos, que constitúen o 20-40% dos glóbulos brancos; a súa masa total é aproximadamente a mesma ca a do cerebro ou fígado. O sangue periférico contén un 2% de linfocitos circulantes; o resto móvese dentro dos tecidos e sistema linfático.
As células B e T derivan das mesmas células nai hematopoéticas multipotentes, e son morfoloxicamente indistinguibles antes da súa activación. As células B desempeñan un gran papel na resposta inmunitaria humoral, mentres que as células T están intimamente implicadas nas respostas inmunitarias mediadas por células. En todos os vertebrados excepto os ágnatos, as células B e as T derivan de células nai da medula ósea. As células proxenitoras das células T migran desde a medula ósea ao timo, onde se denominan timocitos e onde se desenvolven en células T. Nos humanos, aproximadamente o 1-2% do conxunto de linfocitos recircula cada hora para optimizar as oportunidades de que os linfocitos específicos para antíxenos encontren o seu antíxeno afín nos tecidos linfoides secundarios.Microbiology and Immunology On-Line Textbook: USC School of Medicine
Nun animal adulto, os órganos linfoides periféricos conteñen unha mestura de células B e T en polo menos tres estados de diferenciación: Células virxes que maduraron, deixaron a medula ósea ou o timo, entraron no sistema linfático, pero non atoparon aínda o seu antíxeno afín. Células efectoras que foron activadas polo seu antíxeno afín, e están activamente implicadas na eliminación dun patóxeno. Células de memoria, que son as superviventes de vida longa de linfocitos que interviñeron en pasadas infeccións.
Presentación de antíxenos
A inmunidade adquirida baséase na capacidade das células inmunitarias de distinguiren entre as células do propio corpo e os invasores non desexados. As células do hóspede expresan antíxenos "propios". Estes antíxenos son diferentes dos que están presentes na superficie das bacterias ou na superficie de células do hóspede infectadas por virus (que serían os antíxenos "estraños" ou "non propios"). A resposta inmunitaria adquirida actívase ao recoñecérense os antíxenos estraños no contexto celular dunha célula dendrítica activada por sinais de perigo.
Coa excepción das células non nucleadas (como os eritrocitos), todas as células poden presentar antíxenos por medio das moléculas do complexo maior de histocompatibilidade (MHC). Algunhas células están especialmente equipadas para presentar os antíxenos, e para cebar ás células T virxes. As células dendríticas e células B (e en menor medida os macrófagos) están equipadas con ligandos coestimulatorios especiais recoñecidos por receptores coestimulatorios das células T, e denomínanse células presentadoras de antíxenos profesionais (APC).
Varios subgrupos de células T poden ser activados por células presentadoras de antíxenos profesionais, e cada tipo de célula T está especialmente equipada para tratar cada posible toxina ou patóxeno bacteriano ou viral. O tipo de células T que son activadas, e o tipo de resposta xerada dependen, en parte, do contexto no cal a célula presentadora encontra por primeira vez o antíxeno.
Antíxenos exóxenos miniatura|220px|dereita|A presentación do antíxeno estimula as células T a converterse en células CD8+ citotóxicas ou células CD4+ axudantes. As células dendríticas fagocitan os patóxenos exóxenos, como bacterias, parasitos ou toxinas nos tecidos e despois migran, seguindo sinais quimiotácticos, aos ganglios linfáticos ricos en células T. Durante a migración, as células dendríticas sofren un proceso de maduración na cal perden a maioría da súa capacidade de fagocitar outros patóxenos e desenvolver a capacidade de comunicarse con células T. As células dendríticas usan encimas para romper o patóxeno en pequenos cachos, que son os que serán presentados como antíxenos. No ganglio linfático, a célula dendrítica desprega estes antíxenos "non propios" na súa superficie unidos a un receptor "propio", que é unha molécula do complexo maior de histocompatibilidade, ou MHC. O complexo MHC:antíxeno é recoñecido polas células T que pasan polo ganglio linfático. Concretamente, os antíxenos exóxenos son normalmente presentados unidos a moléculas MHC de clase II, que activan as células T axudantes CD4+.
Antíxenos endóxenos Os antíxenos endóxenos son os producidos por virus que se replican dentro da célula hóspede. Non foron, pois, fagocitados desde fóra da célula, senón producidos no seu interior. A célula hóspede utiliza encimas para dixerir as proteínas virais, e mostra os seus fragmentos unidos ás moléculas MHC na súa superficie ás células T. Os antíxenos endóxenos son tipicamente presentados unidos ás moléculas do MHC de clase I, e activan as células T citotóxicas CD8+. Coa excepción das células non nucleadas (como os eritrocitos), as moléculas MHC de clase I exprésanse en practicamente todas as células do hóspede.
Linfocitos T
Linfocitos T CD8+ e citotoxicidade
As células T citotóxicas (TC ou CTL) son un subgrupo de células T que inducen a morte de células que están infectadas por virus (e outros patóxenos), ou están danadas doutro modo ou son disfuncionais.
As células T citotóxicas virxes actívanse cando os seus receptores TCR interaccionan fortemente cun péptido unido a unha molécula do MHC de clase I da superficie celular. Esta afinidade por ese péptido depende do tipo e orientación do complexo antíxeno/MHC, e é o que mantén unidas a célula T citotóxica e a célula infectada. Unha vez activada o linfocito citotóxico sofre un proceso chamado expansión clonal no cal adquire funcionalidade, e divídese rapidamente, para producir un grupo de células efectoras “armadas”. As células T citotóxicas activadas viaxan despois polo corpo na procura de células que leven ese único complexo MHC de clase I + péptido.
Cando se expoñen a esas células somáticas infectadas ou disfuncionais, os linfocitos citotóxicos efectores liberan perforina e granulisina: citotoxinas que forman poros na membrana plasmática das células diana, o que permitirá que flúan ións e auga ao interior da célula infectada, causando que estoupe ou se lise. Os linfocitos T citotóxicos liberan o encima grancima, unha serina protease que entra nas células por eses poros formados e induce a apoptose (morte celular). Para limitar os danos nos tecidos durante unha infección, a activación das células T citotóxicas está estritamente controlada e xeralmente require un sinal moi forte de activación polo MHC/antíxeno, ou a activación adicional de sinais proporcionados polas células T "axudantes" (ver abaixo).