miniatura|Sistema inmunitario innato. O sistema inmunitario innato, tamén chamado sistema inmunitario inespecífico e primeira liña de defensa contra patóxenos, comprende as células e os mecanismos que defenden ao hóspede das infeccións orixinadas por outros organismos dunha forma non específica e herdada nas células da liña xerminal (non adquirida ao longo da vida). Isto significa que as células do sistema innato recoñecen e responden aos patóxenos dun modo xenérico, pero a diferenza do sistema inmunitario adaptativo, non lle confiren unha protección inmunitaria a longo prazo ao hóspede. Aínda que os receptores das células da inmunidade innata teñen unha especificidade de tipo xeral, nunca é comparable coa especificidade que ten, por exemplo, un anticorpo producido na inmunidade adaptativa para o seu antíxeno. Os sistemas inmunitarios innatos proporcionan unha defensa inmediata contra a infección, e encóntranse en todos os tipos de plantas e animais.
O sistema inmunitario innato pénsase que constitúe unha estratexia de defensa evolutivamente máis antiga ca a adaptativa, e é o sistema inmunitario dominante das plantas, fungos, insectos, e dos organismos multicelulares primitivos..
As principais funcións do sistema inmunitario innato dos vertebrados inclúen: Recrutamento de células inmunes cara aos sitios de infección, por medio da produción de factores químicos, como mediadores químicos especializados, chamados citocinas. Activación da cascada do complemento para identificar as bacterias, activar células e promover a eliminación de células mortas ou inmunocomplexos. Identificación e eliminación de substancias estrañas presentes en órganos, tecidos, sangue e linfa, por glóbulos brancos especializados. Activación do sistema inmunitario adaptativo por medio dun proceso chamado presentación de antíxenos. Actuación como unha barreira física e química ante os axentes infecciosos.
Barreiras anatómicas Barreira anatómica Mecanismos de defensa adicionais Pel Suor, descamación, lavado, ácidos orgánicos Tracto gastrointestinal Peristaltismo, ácido gástrico, ácidos biliares, encimas dixestivos, lavado, tiocianato, defensinas, flora intestinal Vías respiratorias e pulmóns Escaleira mucociliarFormada polos cilios do epitelio respiratorio, que arrastran como un elevador ou escaleira mecánica o mucus cara á farinxe., surfactante pulmonar, defensinas Nasofarinxe Moco, saliva, lisozima Ollos Bágoas As superficies epiteliais dunha barreira física que é moi impermeable á maioría dos axentes infecciosos, actúan como primeira liña de defensa contra os organismos invasores. A descamación da epiderme da pel tamén axuda a retirar bacterias e outros axentes infecciosos que se adheriran ás superficies epiteliais. Nos tractos gastrointestinal e respiratorio, os movementos peristálticos ou os producidos por cilios axudan a eliminar os axentes infecciosos. Ademais, o mucus atrapa os axentes infecciosos. A flora intestinal pode impedir a colonización de bacterias patóxenas ao segregar substancias tóxicas ou competir coas bacterias patóxenas polos nutrientes ou pola adhesión ás superficies celulares. A acción de lavado das bágoas e a saliva axuda a impedir a infección dos ollos e a boca. O pH ácido do estómago actúa como unha barreira química que impide o desenvolvemento de moitos microorganismos. En moitas secrecións dos epitelios están presentes substancias antimicrobianas, como a lisozima.
Inflamación
A inflamación é unha das primeiras respostas do sistema inmunitario ante a infección ou irritación. A inflamación é estimulatda por factores químicos liberados polas células danadas e serve para establecer unha barreira física que dificulte o espallamento da infección, e promover a curación dos tecidos danados despois da eliminación dos patóxenos.
O proceso de inflamación aguda iníciano as células xa presentes en todos os tecidos, principalmente os macrófagos residentes, células dendríticas, histiocitos, células de Kupffer e mastocitos. Estas células presentan na súa superficie certos receptores chamados receptores de recoñecemento de padrón (PRRs), que recoñecen moléculas que comparten a maioría dos patóxenos, pero que se distinguen das moléculas do hóspede; estes padróns denomínanse padróns moleculares asociados a patóxenos (PAMPs). No comezo dunha infección, queimadura ou outra lesión, estas células actívanse (un dos seus PRR recoñece un PAMP) e libera mediadores inflamatorios responsables dos signos clínicos de inflamación.
Os factores químicos producidos durante a inflamación (histamina, bradicinina, serotonina, leucotrienos, e prostaglandinas) sensibilizan os receptores da dor, causan vasodilatación dos vasos sanguíneos locais, e atraen os fagocitos, especialmente os neutrófilos. Os neutrófilos despois desencadean a actuación doutros elementos do sistema inmunitario ao liberaren factores que atraen a outros leucocitos e linfocitos. As citocinas producidas por macrófagos e outras células do sistema inmunitario innato median a resposta inflamatoria. Estas citocinas inclúen o TNF, HMGB1, e IL-1.
A resposta inflamatoria caracterízase polos síntomas seguintes: rubor, calor, inchamento, dor, e posible disfunción dos órganos e tecidos afectados.
Sistema do complemento
O sistema do complemento é unha cascada bioquímica do sistema inmunitario que axuda ou “complementa”, a capacidade dos anticorpos de eliminar patóxenos ou marcalos para a súa destrución por outras células. A cascada está composta por moitas proteínas do plasma, sintetizadas no fígado, principalmente por hepatocitos. As proteínas funcionan en conxunto realizando os seguintes procesos: Desencadean o recrutamento de células inflamatorias. "Etiquetan" os patóxenos para a súa destrución por outras células ao opsonizar, ou cubrir, a superficie celular do patóxeno. Forman buratos na membrana plasmática do patóxeno, que causan a citólise da célula patóxena e a súa conseguinte morte. Eliminan do corpo os complexos antíxeno-anticorpo neutralizados.
Elementos da cascada do complemento poden encontrarse en moitas especies non mamíferas, como plantas, aves, peixes e algúns invertebrados.
Células da resposta inmunitaria innata
miniatura|dereita|230px|Imaxe de microscopio electrónico de varrido de sangue humano circulante normal na que se ven no centro glóbulos brancos esféricos rodeados de glóbulos vermellos discoidais e pequenas plaquetas. As células brancas do sangue denomínanse leucocitos. Os leucocitos diferéncianse doutras células en que non están estreitamente asociadas a un determinado órgano ou tecido e poden circular por vía sanguínea por todo o corpo, deterse en diversos tecidos linfoides e mesmo infiltrarse en diversos tecidos; deste modo, funcionan en certo modo como organismos unicelulares independentes. Os leucocitos poden moverse libremente e interaccionar e capturar restos celulares, partículas alleas, ou microorganismos invasores. A diferenza de moitas outras células do corpo, a maioría dos leucocitos con función inmunitaria innata non poden dividirse ou reproducirse por si mesmos, senón que son o produto de células nai hematopoéticas multipotentes presentes na medula ósea.
Os leucocitos da inmunidade innata son dos seguintes tipos: célula asasina natural (NK), mastocito, eosinófilo, basófilo; e as células fagocíticas como o macrófago, neutrófilo e célula dendrítica. Funcionan no sistema inmunitario identificando e eliminando patóxenos que poderían causar infección.
Mastocito
Os mastocitos son un tipo de células do sistema inmunitario innato que residen no tecido conectivo e nas membranas mucosas. Están intimamente asociados coa defensa contra patóxenos e a curación de feridas, pero tamén coa alerxia e a anafilaxe. Cando se activan, os mastocitos liberan rapidamente gránulos característicos, ricos en histamina e heparina, xunto con varios mediadores hormonais, e quimiocinas, ou citocinas quimiotácticas. A histamina dilata os vasos sanguíneos, causando os signos característicos da inflamación, e recruta neutrófilos e macrófagos.
Fagocitos
Os fagocitos son células inmunitarias que engloban e introducen no seu interior (proceso chamado fagocitose) patóxenos ou partículas. Para fagocitar unha partícula ou patóxeno, un fagocito estende porcións da súa membrana plasmática, rodeando a partícula con esta extensión da membrana (pseudópodo), que se fusiona polo seu extremo coa célula e introduce a partícula dentro da célula. Unha vez dentro da célula, o patóxeno invasor está contido dentro dun vacúolo ou endosoma que se fusiona cun lisosoma. O lisosoma contén encimas e ácidos que matan e dixiren a partícula ou organismo. Os fagocitos xeralmente están a patrullar polo corpo na procura de patóxenos, pero poden tamén reaccionar a un conxunto de sinais moleculares moi especializados producidos por outras células, chamados citocinas. As células fagocíticas do sistema inmunitario inclúen os macrófagos, neutrófilos, e células dendríticas.
Fagocitar as propias células do corpo é común como parte do desenvolvemento regular e mantemento dos tecidos. Cando unha célula hóspede morre, xa sexa inducida internamente por procesos como a morte celular programada ou apoptose, ou causada por danos celulares debidos a unha infección bacteriana ou viral, as células fagocíticas serán as responsables de eliminar esta célula morta da zona afectada. Ao axudaren a eliminar as células mortas antes de que crezan e se desenvolvan novas células sas, a fagocitose constitúe unha importante parte do proceso de curación dun tecido lesionado. miniatura|esquerda|150px|Macrófago.
Macrófagos
Os macrófagos son grandes leucocitos fagocíticos, procedentes da diferenciación de monocitos sanguíneos, que son capaces de moverse fóra do sistema vascular atravesando a parede dos capilares e pasar aos tecidos na procura dos patóxenos invasores. Nos tecidos, existen macrófagos resisdentes nos tecidos, algúns con características específicas de distintos tecidos. Os macrófagos son os fagocitos máis eficientes, e poden fagocitar unha cantidade substancial de bacterias ou doutras células ou microbios. A unión de moléculas bacterianas a receptores da superficie dos macrófagos desencadea a fagocitose por parte deste, que destrúe as bacterias por medio da xeración dunha “explosión respiratoria”, causando a produción de especies reactivas do oxíxeno. Os patóxenos tamén estimulan ao macrófago a producir quimiocinas, que atraen outras células ao sitio da infección.
Neutrófilos
miniatura|dereita|120px|Neutrófilo. Os neutrófilos, xunto con outros dous tipos celulares, os eosinófilos e basófilos (véxase máis abaixo), denomínanse granulocitos pola presenza de gránulos no seus citoplasmas, ou leucocitos polimorfonucleares (PMNs) debido aos seus distintivos núcleos lobulados. Os gránulos dos neutrófilos conteñen unha variedade de substancias tóxicas que matan ou inhiben o crecemento de bacterias e fungos. De xeito similar ao que fan os macrófagos, os neutrófilos atacan os patóxenos activando unha explosión respiratoria. Os principais produtos da explosión respiratoria dos neutrófilos son fortes axentes oxidantes como o peróxido de hidróxeno, radicais libres do oxíxeno e hipoclorito. Os neutrófilos son o tipo de fagocito máis abundante, e normalmente representan do 50 ao 60% do total de leucocitos circulantes, e son xeralmente as primeiras células en chegar ao sitio de infección. A medula ósea dun adulto saudable normal produce máis de 100·103 neutrófilos por día, e máis de 10 veces esa cantidade por día durante as inflamacións agudas.
Células dendríticas