Inmunología. Male, Brostoff, Roitt, 7a Edición · PDF fileCAPÍTULO Células, tejidos 2 y órganos del sistema inmunitario 19 LA MAYORÍA DE LAS...

InmunologíaSéptima edición

David Male MA PhDProfessor of BiologyDepartment of Biological SciencesThe Open UniversityMilton Keynes, UK

Jonathan Brostoff MA DM(Oxon) DSc(Med) FRCP (Lond) FRCPath FIBiol Professor Emeritus of Allergy and Environmental Health School of Biomedical and Health Sciences King’s College London London, UK

David B Roth MD PhDIrene Diamond Professor of PathologyInvestigator, Skirball InstituteProgram in Molecular PathogenesisChairman, Department of PathologyNew York University School of MedicineNew York, NY, USA

Ivan Roitt MA DSc (Oxon) Hon FRCP (Lon) FRCPath FRSEmeritus Professor of ImmunologyRoyal Free and University College Medical SchoolUniversity CollegeLondon, UK

preguntas tienen una respuesta de tipo abierto y pueden su-poner un buen punto de partida para su discusión en clase oen tutorías. Por último, se ha puesto mucho cuidado en losresúmenes de los capítulos, para asegurar que realmentecondensen los aspectos clave de cada capítulo en una visiónde conjunto de extensión razonable. Los cuadros-resumenconstituyen una guía de revisión excelente para exámenes,además de suponer un marco para cada capítulo.

Junto con el libro, la página de internet de la ediciónoriginal de Inmunología proporciona el acceso en línea atodas las ilustraciones y al texto completo en inglés. Otrosmateriales complementarios, todos ellos en lengua inglesa,son un conjunto de 16 animaciones, con un total de 90 mi-nutos de duración, que se desarrollaron en principio comoun componente del programa Inmunology Interactive 3.0.La página de internet también contiene un banco de pre-guntas y otros recursos para ayudar al aprendizaje y au-mentar la comprensión de los temas.

Entre los colaboradores de este libro se incluyen nu-merosos expertos en diferentes áreas de la inmunología,pero nos complace en especial dar la bienvenida a DavidRoth en su condición de nuevo editor. Esperamos que,además de aportar sus conocimientos científicos, la con-tribución de David haya mejorado aún más nuestra apre-ciación sobre la inmunología que se enseña en otrospaíses. Asimismo, querríamos agradecer a Jane Loughlin

y a Lindy van den Berghe su lectura crítica del texto, sussugerencias a la hora de realizar cambios y su contribu-ción en las preguntas incorporadas al texto. Apreciamosen gran medida el enorme trabajo realizado por nuestroseditores y sus colegas, en especial por Inta Ozols, JessThompson y Louise Cook de Elsevier.

La inmunología enlaza las ciencias básicas y la medici-na, y abarca estrategias en numerosos campos, como labioquímica, la genética, la biología celular, la biología es-tructural y la biología molecular. Durante el siglo pasado,la inmunología fascinó e inspiró a algunos de los principa-les pensadores científicos de nuestro tiempo y numerosospremios Nobel deben este galardón a sus descubrimientosfundamentales en inmunología, desde el trabajo de PaulEhrlich sobre los anticuerpos (1908) a los estudios de Zin-kernagel y Doherty (1996) esclareciendo los mecanismosde la inmunidad celular. Deseamos que nuestros lectoresobtengan todo lo mejor en su estudio de la inmunología,un tema que continúa causándonos emoción y sorpresa, yque subyace a otras muchas áreas de las ciencias biológicasy biomédicas.

David MaleJonathan BrostoffDavid B RothIvan Roitt

PRÓLOGO

viii

Iconos que se utilizan de forma habitual a lo largo del libro

linfocito basófilo anticuerposmoléculas del sistemadel complemento

LFA-I

ICAM-I

B7

CD28

dominios de la familia de receptores de TNF

dominios de la superfamilia de Ig

dominios de las proteínas de control del complemento (CCP)

tirosin-cinasa

moléculaMHC clase I

moléculaMHC clase II

CD8

CD4

receptor decélulas T

receptor de Fc

megacariocito

mastocito

plaquetas

antígeno

antígenoprocesado

bacterias

virus

se convierte en estimula/promueve inhibe/destruye

célulaplasmática

célulapresentadorade antígenos

APC

macrófago

eritrocito

neutrófilo

eosinófilo

C A P Í T U L O

2Células, tejidos y órganos del sistemainmunitario

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LA MAYORÍA DE LAS CÉLULAS DEL SISTEMAINMUNITARIO DERIVAN DELAS CÉLULAS MADRE HEMATOPOYÉTICASLas células del sistema inmunitario son muy heterogéneas, yla mayoría se originan a partir de las células madre hemato-poyéticas en el hígado fetal y en la médula ósea después delnacimiento.

Las células del sistema inmunitario innato son los monocitos/macrógafos, los granulocitos polimorfonucleares, las células NK, los mastocitos y las plaquetasLos fagocitos del sistema inmunitario innato son:• Los monocitos/macrófagos.

RESUMEN

• La mayoría de las células del sistema inmunitario derivande las células madre hematopoyéticas.

• Las células fagocíticas se encuentran en la circulación(monocitos y granulocitos) y habitan en los tejidos (p. ej., células de Kupffer en el hígado).

• El desarrollo y la diferenciación de las distintas estirpesde células depende de las interacciones entre las células ylas citocinas.

• Cada tipo de célula expresa moléculas de superficiecaracterísticas (marcadores), que los identifica.

• Los eosinófilos, basófilos, mastocitos y plaquetasparticipan en la respuesta inflamatoria.

• Las células NK reconocen y destruyen a las célulasinfectadas por virus y algunas células tumorales medianteapoptosis.

• Las células que presentan el antígeno relacionan lossistemas inmunitarios innato y adaptativo, y las células T lasnecesitan para poder responder a los antígenos.

• Los linfocitos son heterogéneos con respecto a sufenotipo, funcionalidad y morfología.

• Las células B y T expresan receptores de los antígenos,que son necesarios para reconocer a éstos.

• Hay dos subpoblaciones principales de células T, conactividades de colaboración y citotóxicas.

• Las inmunoglobulinas de la superficie celular y lasmoléculas transductoras forman el complejo «receptor delas células B».

• Las células B pueden diferenciarse en células plasmáticasque secretan anticuerpos después de la activación.

• Los órganos y los tejidos linfoides pueden ser primarios(centrales) o secundarios (periféricos).

• Las células madre linfoides se desarrollan y maduran enlos órganos linfoides primarios (el timo y la médula ósea);este proceso se denomina linfopoyesis.

• Las células que se desarrollan en el timo experimentanprocesos de selección positiva y negativa.

• Los diversos repertorios de antígenos que se encuentranen los animales maduros se generan durante lalinfopoyesis, mediante la recombinación de segmentos degenes que codifican los receptores de las células T (TCR) ylas inmunoglobulinas.

• Las células B de los mamíferos se desarrollanprincipalmente en el hígado del feto y, después delnacimiento, en la médula ósea. Este proceso continúadurante toda la vida. Las células B también experimentanun proceso de selección en el sitio donde se generan.

• Los linfocitos migran a, y actúan en, los órganos y tejidoslinfoides secundarios.

• Los órganos y tejidos linfoides protegen diferenteszonas del organismo: el bazo responde a los antígenosque se encuentran en la sangre; los ganglios linfáticosresponden a los antígenos que se encuentran en el sistemalinfático; y el MALT protege las mucosas.

• Los órganos linfoides sistémicos son el bazo y los ganglioslinfáticos.

• El tejido linfoide asociado a las mucosas (MALT) incluyetodos los tejidos linfoides que se asocian a las mucosas. Lasplacas de Peyer son el sitio principal donde los linfocitos sesensibilizan a los antígenos que atraviesan la mucosa delintestino delgado.

• La mayoría de los linfocitos circulan por el organismo;hay un tráfico continuo de linfocitos desde el torrentesanguíneo hacia los tejidos linfoides, y otra vez hacia lasangre a través del conducto torácico y el conducto linfático derecho.

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CAPITULO 02 (19-58).qxp 21/3/07 17:30 Página 19

• Los granulocitos polimorfonucleares (neutrófilos poli-morfonucleares [PMN], basófilos y eosinófilos), que es-tán implicados principalmente en la relación con los mi-crobios extracelulares.

• Las células asesinas naturales (NK), que son las responsa-bles de destruir las células infectadas por virus.

Otras células que actúan en la protección inmunitaria inna-ta son los mastocitos y las plaquetas (fig. 2.1).

Las células del sistema innato reconocen a los microbiosgracias a sus receptores de los patrones moleculares asociadoscon el patógeno (PAMP). Los receptores de los PAMP tienenuna gran especificidad y una distribución no clonal (v. cap. 6).

Las APC relacionan los sistemas inmunitariosinnato y adaptativoUn grupo especializado de células llamadas células presenta-doras de antígenos (APC) relacionan los sistemas inmunitariosinnato y adaptativo, produciendo moléculas (citocinas) que:• Potencian la función de las células inmunitarias innatas.• Contribuyen a la función de los linfocitos (fig. 2.2).

Las células principales del sistema inmunitarioadaptativo son los linfocitosLos linfocitos (células T y B) reconocen los antígenos através de los receptores del antígeno que se expresan clonal-mente (v. caps. 3 y 5). Las células T se producen en el timo(v. fig. 2.1), y necesitan que las APC especializadas procesenel antígeno y se lo presenten.

Mientras que las células del sistema inmunitario innato seencuentran en el torrente sanguíneo y en la mayoría de losórganos del cuerpo, los linfocitos se localizan en órganos ytejidos especializados.

Los órganos linfoides donde los linfocitos se diferenciany maduran a partir de las células madre son los órganos lin-foides primarios, que son:• El timo, donde se desarrollan las células T.• El hígado del feto y la médula ósea después del nacimien-

to, donde se desarrollan las células B.Las células de las estirpes T y B migran desde los órganoslinfoides primarios para actuar en los órganos linfoides se-cundarios, que son:

2. CÉLULAS, TEJIDOS Y ÓRGANOS DEL SISTEMA INMUNITARIO

20

Origen de las células del sistema inmunitario

Fig. 2.1 Todas las células que aparecen aquí proceden de lascélulas madre hematopoyéticas. Las plaquetas que producenlos megacariocitos se liberan a la circulación. Los granulocitospolimorfonucleares y los monocitos pasan desde lacirculación a los tejidos. Los mastocitos pueden identificarseen todos los tejidos. Las células B maduran en el hígado fetaly la médula ósea de los mamíferos, mientras que las células T

maduran en el timo. Probablemente, el origen de loslinfocitos granulosos grandes con actividad asesina natural(NK) es la médula ósea. Los linfocitos circulan por los tejidoslinfoides secundarios. Las células interdigitantes y las célulasdendríticas actúan como células presentadoras de antígenos(APC) en los tejidos linfoides secundarios.

tejidostejidos

médula ósea/hígado fetal

circulación sanguínea

timo

tejidos linfoides secundarios

linfocitoscirculantes

macrófagos

APC linfocitos

célulainterdigitante

célula dendrítica

macrófagostisulares

mastocito

granulocitopolimorfonuclear

plaquetas

monocitos

mega-cariocito

célula madrehematopoyética

TT

BB

NK

NK

linfocitossanguíneos


• El bazo.• Los ganglios linfáticos.• El tejido linfoide asociado a las mucosas (MALT).En los órganos y tejidos linfoides secundarios, las células By T efectoras representan los dos tipos de células principalesque participan en las respuestas inmunitarias adaptativas dela inmunidad humoral y celular, respectivamente.

Cuando se desarrollan las células del sistema inmunitario,captan moléculas que son importantes para su función. Es-tas moléculas funcionales específicas se denominan «marca-

dores de la estirpe» porque identifican la estirpe de las cé-lulas, como por ejemplo:• Células mieloides: polimorfas y monocitos.• Células linfoides: células T y B.Otras moléculas marcadoras son las implicadas en la prolife-ración y función de las células reguladoras y las que estánimplicadas en la regulación del número de células que parti-cipan en la respuesta inmunitaria. En ambos casos, estos«receptores de la muerte» median la apoptosis de las célulasdespués de su enlace.

LA MAYORÍA DE LAS CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO DERIVAN DE LAS CÉLULAS MADRE HEMATOPOYÉTICAS

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Células presentadoras de antígenos (APC) en el sistema inmunitarioFig. 2.2 Las APC especializadas estánrelacionadas con la inmunidad innata yadaptativa frente a las bacterias y los virus,mediante la producción de citocinas y lapresentación de los antígenos a las células T.

antígenosmicrobianos

citocinas citocinas

inmunidad innata inmunidad adaptativa

fagocitos

citocinas

presentación del antígeno

T

BNK

Cuadro de referencia rápida 2

APC (células presentadoras de antígenos): diversos tipos decélulas que exponen los antígenos de tal forma que puedanser reconocidos por los linfocitos.

células dendríticas: conjunto de células presentes en lostejidos que capturan los antígenos y migran hasta losganglios linfáticos y el bazo, en donde presentanactivamente los antígenos procesados a las células T. Lascélulas dendríticas pueden derivar de las estirpes linfoide o fagocítica mononuclear.

células T γγδδ: un pequeño subtipo de células T que expresa laforma gd del receptor de la célula T (TCR).

inflamación: serie de reacciones que atraen a las células y lasmoléculas del sistema inmunitario a los sitios de infección o lesión. Esto deriva en un aumento en el aportesanguíneo, una mayor permeabilidad vascular y lamigración transendotelial de los leucocitos.

LFA-1 (antígeno leucocitario funcional-1): integrina queconsta de una cadena α (CD11a) y una cadena β (CD18)que actúa como una molécula de adherencia intercelularuniéndose a ICAM-1, ICAM-2 e ICAM-3. Desempeña unafunción en la migración de los leucocitos a través delendotelio vascular y en la presentación del antígeno.

MHC (complejo principal de histocompatibilidad): regióngénica que poseen todos los mamíferos, que codifica másde 100 genes. Las moléculas de las clases I y II son lasprincipales responsables del transporte de los antígenos

péptidos a la superficie de la célula para que las células Tlos reconozcan. El reconocimiento de las moléculas de claseI y II del MHC también causa el rechazo de los injertos.

moléculas de adherencia: moléculas de la superficie celularimplicadas en la unión a la matriz extracelular o entre laspropias células. Su misión se centra en la adherencia másque en la activación celular (p. ej., integrinas y selectinas).

moléculas de adherencia intercelular (ICAM): moléculas dela superficie celular que se encuentran presentes en diversosleucocitos y células no hematógenas y que interaccionancon las integrinas.

Marcadores CD seleccionados que se mencionan en estecapítulo

CD3: componente del complejo receptor de las células T.CD4: marcador de las células T colaboradoras.CD5: marcador de las células B-1 y las células B de la zona

marginal.CD8: marcador de los linfocitos T citotóxicos (CTL, células Tc).CD11a/CD18: integrina (LFA-1) que se encuentra en muchos

de los leucocitos.CD11b/CD18: integrina (Mac-1) característica de los fagocitos

mononucleares.CD16: receptor de afinidad baja para la IgG que se encuentra

en las células NK.CD79: componente del complejo receptor de las células B.


LOS FAGOCITOS SE ENCUENTRAN EN LA CIRCULACIÓN Y EN LOS TEJIDOSLos fagocitos mononucleares y losgranulocitos polimorfonucleares son las dosestirpes principales de fagocitosLos fagocitos pertenecen a dos estirpes principales:• Fagocitos mononucleares: monocitos/macrófagos.• Granulocitos polimorfonucleares.Los fagocitos mononucleares constan de células circulan-tes (los monocitos) y macrófagos, que habitan en varios ór-ganos (p. ej., bazo, hígado, pulmones), donde muestran ca-racterísticas morfológicas distintivas y realizan funcionesdiversas.

Los fagocitos de la otra familia, los granulocitos polimor-fonucleares, tienen un núcleo con una forma irregular, lobu-lada (polimórfico). Basándose en cómo se tiñen sus gránuloscitoplásmicos con colorantes ácidos y básicos se clasifican enneutrófilos, basófilos y eosinófilos, que tienen distintas fun-ciones efectoras:• Los neutrófilos, también llamados neutrófilos polimorfo-

nucleares (PMN), son más numerosos y constituyen lamayoría de los leucocitos (células blancas de la sangre)del torrente sanguíneo (alrededor del 60-70% en losadultos).

• Las acciones principales de los eosinófilos y los basófilos,que pueden actuar como fagocitos, están relacionadas conla exocitosis de los gránulos.

Los fagocitos mononucleares y los granulocitos polimor-fonucleares se desarrollan a partir de un precursor común(v. más adelante, fig. 2.6).

Los fagocitos mononucleares están muy diseminados por todo el organismoLas células del sistema de los fagocitos mononucleares se en-cuentran en prácticamente todos los órganos del cuerpo,donde el microentorno local determina su morfología y suscaracterísticas funcionales (p. ej., en los pulmones como ma-crófagos alveolares y en el hígado como células de Kupffer;fig. 2.3).

La función principal de los fagocitos mononucleares eseliminar las partículas de origen «extraño» (p. ej., los micro-bios) o las propias (p. ej., eritrocitos viejos).

Los precursores mieloides de la médula ósea se diferen-cian en promonocitos y después en monocitos circulantes,que migran a través de las paredes de los vasos sanguíneoshacia los órganos para convertirse en macrófagos.

Los monocitos de la sangre humana:• Son grandes (10-18 mm de diámetro) con respecto a los

linfocitos.• Tienen un núcleo con forma de herradura.• Contienen gránulos azurófilos.• Tienen membranas fruncidas, un aparato de Golgi bien

desarrollado y muchos lisosomas intracitoplasmáticos(fig. 2.4).

Los lisosomas contienen peroxidasa y varias hidrolasasácidas, que son importantes para destruir los microorga-nismos fagocitados. Los monocitos/macrófagos fagocitanactivamente los microorganismos o incluso las células tu-morales.

La adherencia microbiana, seguida por la ingestión, seproduce a través de receptores especializados. Estos recep-tores, que incluyen los receptores depuradores (los recepto-res tipo Toll y los receptores de manosa), se unen principal-mente a los azúcares o los lípidos conocidos como PAMP enla superficie microbiana (v. cap. 6).

Los monocitos/macrófagos fagocitan mejor los micro-bios si están recubiertos por componentes del complementoy/o anticuerpos (opsonización), y esto está mediado por re-ceptores del complemento especializados y receptores deanticuerpos (v. caps. 3 y 4).

P. ¿Cómo reconocen los macrófagos a los microbios que sehan recubierto con anticuerpos?R. Los macrófagos tienen receptores Fc que reconocen la parteconstante de las moléculas de los anticuerpos (v. figs. 1.10 y 1.11).


22

Morfología del monocito

Fig. 2.4 Ultraestructura de un monocito. Se observa el núcleocon forma de herradura, las vesículas pinocíticas (P), losgránulos lisosomales (L), las mitocondrias (M) y las cisternasaisladas de retículo endoplasmático rugoso (E). ×8.000. (Porcortesía del Dr. B. Nichols.) Imagen superpuesta: imagen de unmonocito de la sangre utilizando un microscopio óptico.×1.200.

L

M

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P

Células de Kupffer

Fig. 2.3 Las células de Kupffer del hígado de un ratón normalse tiñen intensamente con anticuerpos para F4/80 (flecha). Lascélulas endoteliales sinusoidales y los hepatocitos son F4/80-negativos. (Por cortesía del profesor S. Gordon y el Dr. D. A.Hume.)


Existen tres tipos diferentes de granulocitospolimorfonuclearesLos granulocitos polimorfonucleares (que suelen denomi-narse polimorfos o granulocitos) constan principalmentede neutrófilos (PMN) que:• Se liberan de la médula ósea en una proporción de alre-

dedor de 7 millones por minuto.• Tienen una vida corta (2-3 días) si se comparan con los mo-

nocitos/macrófagos, que pueden vivir durante meses o años.Como los monocitos, los PMN se adhieren a las células endo-teliales que recubren los vasos sanguíneos (marginales) y seextravasan pasando entre las células endoteliales para abando-nar la circulación (v. fig. 1.17). Este proceso se conoce comodiapédesis. La adherencia se debe a la presencia de recepto-res en el granulocito y de ligandos en las células endoteliales,y es inducida por los agentes quimiotácticos (quimiocinas)como la interleucina-8 (IL-8) (v. cap. 4 y apéndice 3).

Como los monocitos/macrófagos, los granulocitos tambiéntienen receptores para los PAMP, y los PMN desempeñan unafunción importante en la inflamación aguda (normalmente,mediante sinergia con los anticuerpos y el complemento) pro-porcionando protección frente a los microorganismos. Su fun-ción predominante es la fagocitosis y la destrucción de los pa-tógenos.

La importancia de los granulocitos es evidente cuando seobserva a los individuos que tienen un número reducido deleucocitos o que tienen defectos genéticos raros que impidenla extravasación de los polimorfos en respuesta a los estímu-los quimiotácticos (v. cap. 16). En estos individuos aumentanotablemente la sensibilidad a las infecciones.

LOS NEUTRÓFILOS CONSTITUYEN MÁS DEL 95% DE LOSGRANULOCITOS CIRCULANTES. Los neutrófilos tienenun núcleo multilobulado característico y un diámetro de10-20 μm (fig. 2.5). Los agentes quimiotácticos para losneutrófilos son:• Fragmentos proteicos que se liberan cuando se activa el

complemento (p. ej., C5a).• Factores derivados de los sistemas fibrinolítico y de las ci-

ninas.• Sustancias producidas por otros leucocitos o por las pla-

quetas.• Los productos de ciertas bacterias (v. cap. 4).Los estímulos quimiotácticos inducen la marginación y ladiapédesis de los neutrófilos (v. fig. 1.17).

Los neutrófilos contienen un gran número de proteínas an-tibióticas almacenadas en dos tipos principales de gránulos:• Los gránulos primarios (azurófilos), que son lisosomas

que contienen hidrolasas ácidas, mieloperoxidasa y mura-midasa (lisozima).

• Los gránulos secundarios (específicos de los neutrófilos),que contienen lactoferrina y lisozima (v. fig. 2.5).

Los gránulos primarios también contienen las proteínas an-tibióticas: defensinas, seprocidinas, catelicidinas y proteínainductora de la permeabilidad bacteriana (BPI).

Los lisosomas que contienen las proteínas antibióticas sefusionan con las vacuolas, que contienen los microbios inge-ridos (llamadas fagosomas) para convertirse en fagolisoso-mas, en donde tiene lugar la destrucción.

Los neutrófilos también pueden liberar gránulos y sus-tancias citotóxicas extracelularmente cuando son activadospor los complejos inmunitarios a través de sus receptores Fc.Esto puede ser un mecanismo patogenético importante enlas enfermedades causadas por la presencia de inmunocom-plejos (hipersensibilidad de tipo III, v. cap. 25).

LA DIFERENCIACIÓN DE LAS DISTINTASESTIRPES CELULARES DEPENDE DE LAS INTERACCIONES ENTRE LAS CÉLULAS Y LAS CITOCINASLos monocitos y los neutrófilos se desarrollan a partir deuna célula precursora común. La mielopoyesis (el desarro-llo de las células mieloides) comienza en el hígado del fetohumano aproximadamente a la sexta semana de gestación.

Los estudios de colonias que han crecido in vitro a partirde células madre individuales han demostrado que la prime-ra célula progenitora derivada de la célula madre hematopo-yética (HSC) es la unidad formadora de colonias (CFU), quepuede dar lugar a granulocitos, eritrocitos, monocitos y me-gacariocitos (CFU-GEMM).

Los CFU-GEMM maduran bajo la influencia de los fac-tores estimulantes de las colonias (CSF) y varias interleuci-nas como IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6 e IL-7 (fig. 2.6). Es-tos factores, que son importantes para la regulación positivade la hemopoyesis:• Derivan principalmente de las células estromales (células

del tejido conjuntivo) en la médula ósea.• También las producen las formas maduras de las células

mieloides y linfoides diferenciadas.Otras citocinas, como el factor de crecimiento transforman-te-β (TGFβ), pueden disminuir la hematopoyesis.

Las células CFU-granulocitos macrófagos (CFU-GM)son los precursores de los neutrófilos y los fagocitos mono-nucleares (v. fig. 2.6).

LA DIFERENCIACIÓN DE LAS DISTINTAS ESTIRPES CELULARES DEPENDE DE LAS INTERACCIONES

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Morfología del neutrófilo

Fig. 2.5 A nivel ultraestructural, los gránulos azurófilos(primarios) son más grandes que los gránulos secundarios(específicos) con una matriz muy electrodensa; la mayoría delos gránulos son específicos y contienen varios materialestóxicos para destruir a los microbios. Un seudópodo (a laderecha) sin gránulos. Las flechas indican los poros nucleares.(Go, aparato de Golgi). Imagen superpuesta: un neutrófilomaduro en un frotis de sangre que muestra su núcleomultilobulado. ×1.500. (De D. Zucker-Franklin, Grossi C. E.,eds. Atlas of blood cells: function and pathology, 3.ª ed. Milán:Edi Ermes; 2003.)

Go


CADA TIPO DE CÉLULA EXPRESA UNAS MOLÉCULAS DE SUPERFICIECARACTERÍSTICASLos monocitos expresan CD14 y nivelessignificativos de moléculas MHC de clase IILa CFU-GM sigue la ruta de los monocitos para producir alprincipio monoblastos proliferantes. Los monoblastos proli-ferantes se diferencian en pro-monocitos y finalmente enmonocitos circulantes maduros (v. fig. 2.4). Los monocitoscirculantes son un compartimento de sustitución para los

macrófagos que habitan en los tejidos (p. ej., los macrófagospulmonares).

CD34, como otros marcadores de maduración tempranaen esta estirpe, se pierde en los neutrófilos y monocitos/ma-crófagos maduros. Otros marcadores pueden perderse cuan-do se produce la diferenciación a lo largo de una ruta, peropueden permanecer en otra. Por ejemplo, el precursor comúnde los monocitos y macrófagos, la célula CFU-GM, expresamoléculas del complejo principal de histocompatibilidad(MHC) de clase II, pero sólo los monocitos continúan ex-presando cantidades significativas de este marcador.

P. ¿Qué importancia funcional tiene la expresión de molécu-las del MHC en los monocitos?R. Los monocitos pueden presentar antígenos a las células T co-laboradoras, pero los neutrófilos generalmente no pueden.

Los monocitos/macrófagos y los granulocitos tienendiferentes moléculas funcionales (p. ej., los monocitos ex-presan CD14, que es parte del complejo receptor para loslipopolisacáridos de las bacterias gramnegativas). Además,los monocitos adquieren muchas de las mismas moléculasde superficie que los neutrófilos maduros (p. ej., las molé-culas de adherencia CD11a y b y los receptores Fc de an-ticuerpos). En la lista de marcadores CD del apéndice 2hay ejemplos de las moléculas funcionales diferentes y co-munes.

Los neutrófilos expresan las moléculas de adherencia y los receptores implicados en la fagocitosisLas CFU-GM atraviesan varias fases hasta convertirse enneutrófilos. Cuando las células CFU-GM se diferencian a lolargo de la ruta de los neutrófilos, pueden diferenciarse va-rias etapas morfológicas. Los mieloblastos se desarrollan enpromielocitos y mielocitos, que maduran y se liberan en lacirculación como neutrófilos.

La diferenciación en una dirección de las CFU-GM ha-cia neutrófilos maduros es el resultado de adquirir recep-tores específicos para el crecimiento y factores de dife-renciación durante las progresivas fases del desarrollo. Losmarcadores de diferenciación de superficie desaparecen o seexpresan en las células cuando se desarrollan en granuloci-tos. Por ejemplo, las moléculas del MHC de clase II se ex-presan en las CFU-GM, pero no en los neutrófilos maduros.

Otras moléculas de superficie que se adquieren durante elproceso de diferenciación son:• Las moléculas de adherencia (p. ej., las integrinas de los

leucocitos CD11a, b, c y d asociadas con cadenas β2 deCD18).

• Los receptores implicados en la fagocitosis, en los que seincluyen los receptores Fc de los anticuerpos y el comple-mento (v. apéndice 4).

Es difícil evaluar la actividad funcional de las distintas fasesdel desarrollo de los granulocitos, pero parece probable quetodo el potencial funcional se desarrolla sólo cuando las cé-lulas están maduras.

Existen algunas pruebas de que la actividad de los neutró-filos, medida por la fagocitosis o la quimiotaxis, es inferior enla vida fetal que en la vida adulta. Sin embargo, esto puededeberse, en parte, a los niveles bajos de opsoninas en el sue-ro fetal más que a una característica de las propias células.

Para volverse activos en presencia de las opsoninas, losneutrófilos deben interactuar directamente con los microor-ganismos y/o con las citocinas generadas por una respuesta


24

Desarrollo de los granulocitos y los monocitos

Fig. 2.6 Las células madre hematopoyéticas pluripotencialesgeneran unidades formadoras de colonias (CFU) que pueden darlugar a granulocitos, eritrocitos, monocitos y megacariocitos(CFU-GEMM). Por tanto, las CFU-GEMM tienen la capacidad degenerar todas las células de la sangre excepto los linfocitos. La IL-3 y el factor estimulante de las colonias de los granulocitos-macrófagos (GM-CSF) son necesarios para inducir a la célulamadre CFU-GEMM a entrar en una de las cinco rutas (es decir,para dar lugar a megacariocitos y eritrocitos a través de lasunidades formadoras de brotes, basófilos, neutrófilos oeosinófilos). La IL-3 y el GM-CSF también son necesarios durantela diferenciación posterior de los granulocitos y los monocitos. LaIL-5 fomenta la diferenciación de los eosinófilos (Eo) a partir delCFU-Eo. Los neutrófilos y los monocitos derivan de la CFU-GM através de los efectos del G-CSF y el M-CSF, respectivamente.Tanto el GM-CSF, como el M-CSF y otras citocinas (incluyendoIL-1, IL-4 e IL-6), favorecen la diferenciación de los monocitos enmacrófagos. La trombopoyetina (TP) fomenta el crecimiento delos megacariocitos. (B, Basófilo; BFU-E, unidad formadora debrotes eritrocíticos; DC, célula dendrítica; Epo, eritropoyetina; G, granulocito; M, monocito.)

TP

megacariocitoBFU-E

CFU-GEMM

IL-3GM-CSF

basófiloeosinófiloM-CSF

GM-CSFIL-3

GM-CSFIL-4

G-CSFGM-CSFIL-3

neutrófilomonocito

M-CSFGM-CSF

DC

GM-CSFIL-3, IL-5

célula madrelinfoide

célula madrehemopoyéticapluripotencial

eritrocito

plaquetas CFU-B CFU-Eo

macrófago

Epo

CFU-GM


al antígeno. Esta limitación podría disminuir la actividad delos neutrófilos al principio de la vida.

La activación de los neutrófilos por las citocinas y las qui-miocinas también es un requisito previo para su migraciónhacia los tejidos (v. cap. 9).

LOS EOSINÓFILOS, BASÓFILOS, MASTOCITOSY PLAQUETAS PARTICIPAN EN LA RESPUESTA INFLAMATORIASe cree que los eosinófilos desempeñan unafunción en la inmunidad frente a los vermesparásitosLos eosinófilos representan el 2-5% de los leucocitos de lasangre en los individuos sanos no alérgicos. Generalmente,los eosinófilos de la sangre humana tienen un núcleo bilobu-lado y muchos gránulos citoplasmáticos que se tiñen con co-lorantes ácidos como la eosina (fig. 2.7). Aunque no es sufunción principal, parece que los eosinófilos son capaces defagocitar y destruir los microorganismos ingeridos.

Los gránulos de los eosinófilos maduros son organelasunidas a la membrana con núcleos cristaloides que se dife-rencian de la matriz que los rodea por su densidad electró-nica (v. fig. 2.7). El núcleo cristaloide contiene la proteínabásica principal (MBP), que:• Es una toxina potente para los helmintos.• Induce la liberación de histamina por los mastocitos.• Activa los neutrófilos y las plaquetas.• Tiene importancia en la alergia, causa broncoespasmo.En la matriz de los gránulos se encuentran otras proteínas deefectos parecidos, como por ejemplo:• Proteína catiónica eosinófila (ECP).• Neurotoxina derivada de los eosinófilos (EDN).

La liberación de los gránulos en la activación eosinofílica es laúnica forma de que los eosinófilos puedan destruir a los pa-tógenos grandes (p. ej., esquistosómula), los que no puedenfagocitarse. Por tanto, se cree que los eosinófilos desempe-ñan una función especializada en la inmunidad frente a losvermes parásitos utilizando este mecanismos (v. fig. 15.15).

Los basófilos y los mastocitos desempeñan unafunción en la inmunidad frente a los parásitosLos basófilos se encuentran en cantidades muy pequeñas enla circulación, y representan menos del 0,2% de los leucoci-tos (fig. 2.8).

Los mastocitos (fig. 2.9), que no se encuentran en la circu-lación, no tienen muchas características que los diferencien de

LOS EOSINÓFILOS, BASÓFILOS, MASTOCITOS Y PLAQUETAS PARTICIPAN EN LA RESPUESTA INFLAMATORIA

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Morfología de un eosinófilo

Fig. 2.7 En la ultraestructura de un eosinófilo maduro seaprecian los gránulos (G) con cristaloides centrales. ×17.500.(RE, Retículo endoplasmático; Nu, núcleo; P, poros nucleares.)Imagen superpuesta: eosinófilo maduro en un frotis de sangre.Se aprecian el núcleo bilobulado y los gránulos eosinófilos.×1.000. (De Zucker-Franklin D., Grossi C.E., eds. Atlas of bloodcells: function and pathology, 3.ª ed. Milán: Edi Ermes; 2003.)

P

Nu

RE

G

Morfología de un basófilo

Fig. 2.8 El análisis ultraestructural muestra un núcleosegmentado (N) y gránulos citoplásmicos grandes (G). Lasflechas indican los poros nucleares. ×11.000. (Adaptada deZucker-Franklin D., Grossi C.E., eds. Atlas of blood cells: functionand pathology, 3.ª ed. Milán: Edi Ermes; 2003.) Imagensuperpuesta: en este frotis de sangre se observa un basófilotípico con sus gránulos de color violeta-azulado oscuro. ×1.000.

G

N

N

Aspecto histológico de los mastocitos del tejidoconjuntivo humano

Fig. 2.9 Esta microfotografía muestra el citoplasma de colorazul oscuro con gránulos morados. Tinción de azul alcián ysafranina. ×600. (Por cortesía del Dr. T. S. Orr.)


los basófilos, pero muestras algunas características morfoló-gicas distintas (fig. 2.10).

El estímulo para la dregranulación de los mastocitos o losbasófilos suele ser un alergeno (es decir, un antígeno que pro-duce una reacción alérgica). Para que sea eficaz, un alergenodebe estar relacionado con las moléculas de IgE unidas a la su-perficie de los mastocitos o los basófilos a través de sus recep-tores Fc de alta afinidad para la IgE (FcεRI) (v. pág. 77). El re-sultado de la degranulación de un basófilo o un mastocito esque todo el contenido de los gránulos se libera muy deprisa.Esto se produce por la fusión intracitoplasmática de los grá-nulos, seguida de la descarga de su contenido (fig. 2.11).

Los mediadores como la histamina, liberados por la de-granulación, producen síntomas adversos de alergia pero,por el lado positivo, también desempeñan una función con-tra los parásitos aumentando la inflamación aguda.

Las plaquetas desempeñan una función en la coagulación y la inflamaciónLas plaquetas de la sangre (fig. 2.12) no son células, sinofragmentos derivados de los megacariocitos en la médulaósea. Contienen gránulos, microtúbulos y filamentos de ac-tina/miosina, e intervienen en la contracción del coágulo.Las plaquetas también están implicadas en las respuestas in-munitarias, especialmente en la inflamación.

Los seres humanos adultos producen 1011 plaquetas cadadía. Aproximadamente el 30% de ellas se almacena en elbazo, y pueden liberarse cuando se las necesite.

P. ¿En qué circunstancia podría ser necesario que se libera-ren más plaquetas hacia la circulación?R. En una pérdida de sangre grave.


26

Algunas características diferentes y comunes de los basófilos y los mastocitosFig. 2.10 Algunas características diferentesy comunes de los basófilos y losmastocitos.origen

lugar de maduración

presencia en la circulación

capacidad de proliferación

longevidad

expresión de superficie del FcεR1

contenido de los gránulos

histamina

heparina

producción de citocina

IL-4

IL-13

basófilos mastocitos

médula ósea

médula ósea

sí

no

días

sí

sí

?

sí

sí

médula ósea

tejido conjuntivo

no

sí

de semanas a meses

sí

sí

sí

sí

sí

Microfotografía electrónica de un mastocito de rataFig. 2.11 Mastocitos peritoneales de unarata en los que se observan gránuloselectrodensos (1). Después de la incubacióncon IgE se ha producido vacuolización conexocitosis del contenido de los gránulos (2).Microfotografías electrónicas detransmisión. ×2.700. (Por cortesía del Dr. D. Lawson.)

1 2


Las plaquetas expresan los productos de las MHC de cla-se I y los receptores para la IgG (CD32; FcγRII), que sonimportantes para la activación de las primeras a través de losinmunocomplejos de la IgG. Además, los megacariocitos ylas plaquetas contienen:• Receptores para los factores de la coagulación (p. ej., el

factor VIII).• Otras moléculas importantes para su función, como el com-

plejo GpIIb/IIIa (CD41) responsable de la unión del fibri-nógeno, la fibronectina, la vitronectina (matriz tisular) y elfactor de von Willebrand (otro factor de la coagulación).

Ambos receptores y las moléculas de adherencia son impor-tantes para la activación de las plaquetas.

Cuando las células endoteliales se lesionan, las plaquetasse adhieren a, y se agregan en, la superficie endotelial lesio-nada. La liberación del contenido de los gránulos de las pla-quetas, que incluye serotonina de nueva síntesis y fibrinóge-no endocitosado, produce:• Aumento de la permeabilidad capilar.• Activación del complemento (y, por tanto, atracción de

leucocitos).• Coagulación.

LAS CÉLULAS NK DESTRUYEN LAS CÉLULASINFECTADAS POR VIRUS Y LAS CÉLULASTUMORALESLas NK constituyen el 15% de los linfocitos sanguíneos, yno expresan los receptores de antígeno de las células B ni T.Derivan de la médula ósea y tienen el aspecto morfológicode los linfocitos granulosos grandes (v. fig. 2.19).

Las células NK funcionales se encuentran en el bazo, ylas células que se encuentran en los ganglios linfáticos queexpresan CD56 pero no CD16 (v. más adelante) podrían re-presentar células NK inmaduras.

La mayoría de los antígenos de superficie que pueden detec-tarse en las células NK mediante anticuerpos monoclonalestambién aparecen en las células T o los monocitos/macrófagos.

CD16 y CD56 son marcadores importantes de las células NKPara identificar las células NK en poblaciones linfocitariaspurificadas se suelen utilizar anticuerpos monoclonales fren-te a CD16 (FcγRIII). CD16 participa en una de las vías deactivación de las células NK, y también se expresa en losneutrófilos, algunos macrófagos y en algunas células T.

En los granulocitos, CD16 se encuentra fijado a la mem-brana celular mediante un enlace glicosilfosfatidilinositol(GPI), mientras que las células NK, los macrófagos y las cé-lulas T γδ expresan la forma transmembrana de la molécula.

Otro marcador importante de las células NK es CD56,una molécula de adherencia homófila que pertenece a la su-perfamilia de las inmunoglobulinas (NCAM).

En la actualidad, los marcadores más fiables de las célulasNK humanas son la ausencia de CD3 en presencia de CD56y CD16, aunque ambos marcadores también pueden encon-trarse en un pequeño porcentaje de las células T (principal-mente con el fenotipo CD3+/CD8+).

En el apéndice 4 se proporciona información sobre algu-nos de los marcadores de las células NK. Las células NK enreposo también expresan la cadena β del receptor de IL-2,que es un receptor de afinidad intermedia de 70 kDa y la ca-dena γ transductora de señal, común para el receptor de IL-2y otros receptores de citocinas. Por tanto, la estimulación di-recta con IL-2 provoca la activación de las células NK.

La función de las células NK es reconocer y destruir(fig. 2.13) a través de la apoptosis:• Las células infectadas por virus.• Determinadas células tumorales.No se comprende del todo el mecanismo de reconocimien-to, pero están implicados tanto los receptores activadorescomo los inhibidores.

Las moléculas MHC de clase I clásicas y no clásicas (v.fig. 5.16) son ligandos para los receptores inhibidores, lo queexplica por qué las células normales del organismo (todas ex-presan normalmente las moléculas MHC de clase I) no sonatacadas por las células NK.

La disminución en número o la modificación de las mo-léculas MHC en las células infectadas por virus y algunos tu-mores las hacen sensibles a la destrucción mediada por lascélulas NK.

P. ¿Qué ventaja tiene para un virus provocar la pérdida delas moléculas MHC de clase I en la célula que ha infectado?R. Las células T citotóxicas ya no podrán reconocer la célula in-fectada (v. fig. 1.12).

LAS CÉLULAS NK DESTRUYEN LAS CÉLULAS INFECTADAS POR VIRUS Y LAS CÉLULAS TUMORALES

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Ultraestructura de las plaquetas

Fig. 2.12 Sección transversal de una plaqueta en la que sereconocen dos tipos de gránulos (G) y haces de microtúbulosen cada extremo de la célula (MT). ×42.000. (Adaptada deZucker-Franklin D., Grossi C.E., eds. Atlas of blood cells: functionand pathology, 3.ª ed. Milán: Edi Ermes; 2003.)

MT MT

G

Una célula NK unida a una célula diana

Fig. 2.13 Célula NK (NK) unida a una célula diana (D).×4.500. (Por cortesía del Dr. G. Arancia y W. Malorni, Roma.)

NK

D


Las células NK también son capaces de destruir dianasrecubiertas con anticuerpos IgG mediante su receptor deIgG (FcγRIII, CD16). Esta propiedad se denomina citoto-xicidad mediada por células y dependiente de anticuer-pos (CMCDA).

Las células NK activadas liberan interferón-γ (IFNγ) yotras citocinas (p. ej., IL-1 y GM-CSF), que pueden ser im-portantes en la regulación de la hemopoyesis y en las res-puestas inmunitarias.

LAS APC RELACIONAN LOS SISTEMASINMUNITARIOS INNATO Y ADAPTATIVOLas APC son una población heterogénea de leucocitos que:• Son importantes para la inmunidad innata (v. fig. 2.2).• Desempeñan una función fundamental en la inducción de

la actividad funcional de las células T colaboradoras (TH).A este respecto, las APC están consideradas como la interfazentre los sistemas inmunitarios innato y adaptativo.

Funcionalmente, las APC se dividen en las que proce-san y presentan los antígenos proteicos extraños a las cé-lulas T, células dendríticas (DC), en otras de otro tipo,que son las que presentan pasivamente los antígenos ex-traños en forma de inmunocomplejos a las células B en losfolículos linfoides, células dendríticas foliculares (FDC;fig. 2.14).

Las APC se encuentran principalmente en la piel, losganglios linfáticos y el bazo, y dentro o debajo de la mayorparte del epitelio de la mucosa. También se encuentran en eltimo, donde presentan los autoantígenos para el desarrollode las células T (fig. 2.15).

Las células de Langerhans y las IDC son ricasen moléculas MHC de clase IILas células de Langerhans de la epidermis y de otros epiteliosescamosos migran como «células veladas» a través de los va-sos linfáticos aferentes hacia la zona paracortical de los gan-glios linfáticos de drenaje (v. fig. 2.15). Aquí interactúan conlas células T, y se las denomina células interdigitantes (IDC;fig. 2.16). Estas APC son ricas en moléculas MHC de clase II,que son importantes para presentar el antígeno a las célu-las TH.

P. ¿Qué función tendría la migración de las células de Lan-gerhans a los ganglios linfáticos desde la mucosa o la piel?R. La migración de las células de Langerhans proporciona unmecanismo eficaz para transportar el antígeno desde la piel y lamucosa hasta las células TH en los ganglios linfáticos, y son ricasen moléculas MHC de clase II, que son importantes para presen-tar el antígeno a las células TH. Los ganglios linfáticos proporcio-nan un entorno adecuado para la proliferación de los linfocitos.

Las APC también se encuentran en los centros germina-les (GC) de los folículos linfoides secundarios (es decir, sonlas DC del centro germinal positivo de la molécula MHC declase II [GCDC]). Al contrario que las FDC son células mi-gradoras, que cuando llegan a los GC interactúan con las cé-lulas T y probablemente están implicadas en el intercambiode las clases de anticuerpos (v. cap. 8).

Las APC del timo (también llamadas IDC) son especial-mente abundantes en la médula (v. fig. 2.15). El timo es muyimportante para el desarrollo y la maduración de las célulasT, y parece que las IDC desempeñan la función de eliminarlas células T que reaccionan contra los autoantígenos. Esteproceso se denomina «selección negativa».

La mayoría de las APC deriva de uno de los dos precur-sores de la médula ósea:• Un progenitor mieloide (DC1), que da lugar a DC mie-

loides.• Un progenitor linfoide (DC2), que se desarrolla hacia

DC plasmocitoides (fig. 2.17).Las DC no son las únicas APC que interactúan con las célu-las T, porque tanto los macrófagos como las células B clási-cas son ricas en moléculas MHC de clase II de la membra-na, especialmente después de la activación y, por tanto, puedenprocesar y presentar antígenos específicos a las células T (ac-tivadas) (v. cap. 7).

Otras células somáticas diferentes a las células inmunitariasnormalmente no expresan las moléculas MHC de clase II,pero las citocinas como el IFNγ y el factor de necrosis tumo-ral-α (TNFα) pueden inducir la expresión de las moléculasde clase II en algunos tipos de células, permitiéndoles asípresentar el antígeno (p. ej., las células de la epidermis y eltejido tiroideo y las células endoteliales). Esta inducción dela expresión de clase II «inadecuada» puede contribuir a lapatogenia de las enfermedades autoinmunitarias y a la infla-mación prolongada (v. cap. 20).


28

Diferentes tipos de células presentadoras de antígenos(APC)

Fig. 2.14 Hay dos tipos principales de APC especializadas: lascélulas dendríticas (DC) y las células foliculares dendríticas(FDC). 1) Las DC inmaduras derivan de la médula ósea einteractúan principalmente con las células T. Son muyfagocíticas, captan los microbios, procesan los antígenosmicrobianos extraños y se convierten en APC maduras quellevan el antígeno procesado en su superficie con moléculasMHC especializadas. Las células T específicas reconocen elantígeno mostrado y, en presencia de citocinas producidas porDC maduras, proliferan y también producen citocinas. 2) LasFDC no derivan de la médula ósea e interactúan con lascélulas B. En los folículos de las células B de los órganos y lostejidos linfoides se unen a complejos inmunitarios pequeños(IC, llamados icosomas). Los antígenos que contienen los IC sepresentan a células B específicas en los folículos linfoides. Estoprotege a la célula B de la muerte celular. Entonces las células B proliferan y, con la ayuda de las células T, puedenabandonar el folículo y convertirse en una célula plasmática ouna célula memoria (v. fig. 2.48).

citocinas

complejosinmunitarios

presentacióndel antígeno

fagocitosis

microbioDC inmadura

TDC

FDC

1

2

B


Las FDC carecen de moléculas MHC de clase IIy se encuentran en las zonas de las células BA diferencia de las APC, que procesan activamente y pre-sentan los antígenos proteicos a las células T, las FDC tie-nen una función pasiva en la presentación del antígeno enforma de inmunocomplejos a las células B. Por tanto, se en-cuentran en los folículos primarios y secundarios de las zo-nas de las células B de los ganglios linfáticos, el bazo y elMALT (v. fig. 2.15). Son una población de células no migra-torias que forman una red estable (una especie de trama) es-tableciendo conexiones intercelulares fuertes a través de losdesmosomas.

Las FDC carecen de moléculas MHC de clase II, pero seunen al antígeno a través de receptores del complemento(CD21 y CD35), que se unen al complemento asociado conlos inmunocomplejos (icosomas; fig. 2.18). También expre-san los receptores Fc. Estas FDC no derivan de la médulaósea, sino que tienen un origen mesenquimatoso.

LOS LINFOCITOS SON HETEROGÉNEOSLos linfocitos son fenotípicay funcionalmente heterogéneosTodos los días se producen muchos linfocitos en los órganoslinfoides primarios o centrales (es decir, el timo y la médulaósea posnatal). Algunos migran a través de la circulación ha-cia los tejidos linfoides secundarios (es decir, el bazo, losganglios linfáticos y el MALT).

Un humano adulto tiene como media 2 × 1012 células lin-foides, y el tejido linfoide en conjunto representa aproxima-damente el 2% del peso corporal. Las células linfoides cons-tituyen aproximadamente el 20% de los leucocitos en lacirculación de los adultos.

LOS LINFOCITOS SON HETEROGÉNEOS

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Migración de las células presentadoras de antígenos(APC) hacia los tejidos linfoides

Fig. 2.15 Las APC que derivan de la médula ósea se encuentranprincipalmente en los tejidos linfoides, en la piel y en la mucosa.Las APC en forma de células de Langerhans se encuentran en laepidermis y se caracterizan por gránulos especiales (los gránulosde Birbeck, con forma de raqueta de tenis; no se muestran aquí).Las células de Langerhans son ricas en moléculas de MHC declase II, y llevan antígenos procesados. Migran a través de losvasos linfáticos aferentes (donde aparecen como células«veladas») hasta la región paracortical de los ganglios linfáticosregionales. Aquí entran en contacto con las células T. Estas«células dendríticas interdigitantes (IDC)», que se encuentran enlas áreas de las células T de los ganglios linfáticos, presentan elantígeno a las células T colaboradoras. El antígeno se expone alas células B sobre las células dendríticas foliculares (FDC) en loscentros germinales de los folículos de las células B. Algunosmacrófagos localizados en la corteza externa y el seno marginaltambién pueden actuar como APC. En el timo, las APC aparecencomo IDC en la médula. (VEA, Vénula de endotelio alto.)

corteza

médula

corteza (áreade células B)

zonaparacortical(área de células T)

médula

macrófago

redepitelial

IDC en la médula

VEA

IDC

FDC en el centromarginal

macrófago

vaso linfáticoaferente

célula de Langerhans

célula veladamigrando

timocito

timo

ganglios linfáticos,bazo y MALT

piel

Ultraestructura de una célula dendrítica interdigitante(IDC) en el área de las células T de un ganglio linfáticode una rata

Fig. 2.16 Hay un contacto estrecho con las membranas de lascélulas T que las rodean. El citoplasma contiene un sistemaendosomial bien desarrollado y no muestra los gránulos deBirbeck característicos de las células de Langerhans. ×2.000(I, Núcleo de la IDC; Mb, membrana de la IDC; T, núcleo de lacélula T). (Por cortesía del Dr. B. H. Balfour.)

T

T

T T

T

Mb I


Muchas células linfoides maduras viven mucho tiempoy perduran como células memoria durante muchos años.

P. Puesto que hay aproximadamente 109 linfocitos/litro desangre y un individuo tiene aproximadamente 10 litros de san-gre, y cada día se producen aproximadamente 2 ×× 109 célu-las nuevas, ¿qué conclusiones se pueden sacar sobre la loca-lización y longevidad de los linfocitos en un individuo?R. Esto supone que menos del 1% de los linfocitos de un indivi-duo se encuentra en la circulación. Esta población altamente se-lectiva de linfocitos está principalmente viajando entre los tejidos.Los datos también implican que deben morir muchos linfocitoscada día para mantener el equilibrio global del sistema linfoide,y que la longevidad media de un linfocito es de meses a años.Sin embargo, los valores reales son muy variables, dependiendodel linfocito.

Los linfocitos son morfológicamenteheterogéneosEn un frotis de sangre convencional, los linfocitos varíanen cuanto al tamaño (de 6 a 10 μm de diámetro) y la mor-fología.Se observan diferencias en:• La proporción entre el núcleo y el citoplasma (N:C).• La forma del núcleo.• La presencia o ausencia de gránulos azurófilos.En la circulación se han observado dos tipos morfológicosdiferentes de linfocitos, que se han determinado mediantemicroscopia óptica y una tinción hematológica como Giem-sa (fig. 2.19):• El primer tipo es relativamente pequeño, típicamente

agranular y tiene una proporción N:C alta (fig. 2.19[1]).• El segundo tipo es más grande, tiene una proporción

N:C baja, contiene gránulos azurófilos citoplasmáticos yse conoce como linfocito granuloso grande (LGG).

Los LGG no deben confundirse con los granulocitos, mo-nocitos, o sus precursores, que también contienen gránulosazurófilos.

La mayoría de las células T expresan el receptor de las cé-lulas T αβ (v. más adelante) y, cuando están en reposo, pue-den mostrar cualquiera de los patrones morfológicos ante-riores.

La mayoría de las células T colaboradoras (TH) (aproxi-madamente el 95%) y una proporción de las células T cito-tóxicas (Tc o CTL) (aproximadamente el 50%) tienen lamorfología que se muestra en la figura 2.19(1).

El patrón morfológico de los LGG que aparece en la fi-gura 2.19(2) se observa en menos del 5% de las células THy en aproximadamente el 30-50% de las células Tc. Estascélulas muestran la morfología de los LGG con lisosomasprimarios dispersos en el citoplasma y un aparato de Gol-gi bien desarrollado, como se muestra en la figura 2.19(3).

La mayoría de las células B, cuando están en reposo, tienenuna morfología parecida a la que se observa en la figura 2.19(1)con el microscopio óptico.

LAS CÉLULAS B Y T EXPRESAN LOS RECEPTORES DEL ANTÍGENOLos linfocitos expresan marcadores de superficie característicosLos linfocitos (y otros leucocitos) expresan un gran núme-ro de moléculas diferentes con una importancia funcionalsobre su superficie, que pueden utilizarse para diferenciar


30

Células dendríticas mieloides y plasmocitoidesFig. 2.17 Células dendríticas (DC)mieloides y plasmocitoides.DC mieloides DC plasmocitoides

difusa: epidermis, mucosas,timo y áreas de las células Tde los órganos y tejidoslinfoides secundarios

se limitan a las áreas de lascélulas T de los órganos ytejidos linfoides secundarios

principalmente interferonesde tipo I (que hacen frentea los virus desarrollados)

muchos ninguno

principalmente IL-8 e IL-12

mieloide (DC1)

localización

citocinas

características

que producen

marcadores mieloides

origen del precursor linfoide (DC2)

Célula dendrítica folicular

Fig. 2.18 Célula dendrítica folicular (FDC) aislada del gangliolinfático de un ratón inmunizado 24 horas después deinyectarle un antígeno. La FDC tiene una madurez intermedia,con dendritas filiformes lisas típicas de las FDC jóvenes ydendritas en forma de cuentas que participan en la formaciónde icosomas (inmunocomplejos) en las FDC maduras. Lascélulas blancas pequeñas adyacentes son linfocitos.(Microfotografía electrónica cedida amablemente por el Dr.Andras Skazal; reproducida con autorización de Journal ofImmunology.)


(«marcar») los subgrupos celulares. Muchos de estos mar-cadores celulares pueden ser identificados por anticuerposmonoclonales específicos (mAb), y pueden utilizarse paradiferenciar las células T de las células B (fig. 2.20 y v.apéndice 2 para obtener más información sobre los marca-dores CD).

Los linfocitos humanos pueden identificarse en los teji-dos, y su función puede medirse en poblaciones separadas.Las técnicas de inmunofluorescencia para identificar a losleucocitos se muestran en el cuadro sobre técnicas 2.1.

Los linfocitos expresan varias moléculas de la superficiecelular que pertenecen a diferentes familias, y que probable-mente han evolucionado a partir de algunos genes ancestra-les. Estas familias de moléculas se comparten con otros leu-cocitos y se diferencian por su estructura. Las familiasprincipales son:• La superfamilia de las inmunoglobulinas.• La familia de las integrinas.• Las selectinas.• Proteoglucanos.

LAS CÉLULAS B Y T EXPRESAN LOS RECEPTORES DEL ANTÍGENO

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Heterogeneidad morfológica de los linfocitos

M

GA

PL

1 2 3

Fig. 2.19 1) Los linfocitos pequeños carecen de gránulos y presentan un núcleo redondeado y una altaproporción N:C. 2) Los linfocitos granulosos grandes (LGG) tienen una proporción N:C menor, un núcleodentado y gránulos azurófilos en el citoplasma. Tinción de Giemsa. (Por cortesía del Dr. A. Stevens y del profesorJ. Lowe). 3) La ultraestructura de los LGG muestra gránulos peroxidasa negativos y electrodensos (lisosomasprimarios, PL) característicos dispersos a lo largo de todo el citoplasma, encontrándose algunos de ellos en lasproximidades del aparato de Golgi (GA) y muchas mitocondrias (M). ×10.000. (Adaptada de Zucker-Franklin D.,Grossi C. E., eds. Atlas of blood cells: function and pathology, 3.ª ed. Milán: Edi Ermes; 2003.)

Marcadores diferenciadores principales de las células T y BFig 2.20 Marcadores diferenciadoresprincipales de las células T y B.

CD1

CD3

CD4

CD8

CD19

CD20

CD23

CD40

CD79a

CD79b

BCR, Receptor de células B; TCR, receptor de células T

TCR (αβ o γδ)

–

+ (parte del complejo TCR)

+ (subconjunto)

+ (subconjunto)

–

–

+ (subconjunto)

–

–

–

inmunoglobulina (Ig)

+

–

–

–

+

+

+

+

+ (parte del complejo BCR)

+ (parte del complejo BCR)

células TNúmero de CD células B

receptor de antígenos



32

CUADRO SOBRE TÉCNICAS 2.1Identificación de las poblaciones celulares

Las moléculas que están en o sobre las células pueden identifi-carse utilizando anticuerpos fluorescentes como sondas. Los an-ticuerpos pueden aplicarse a las secciones de los tejidos o utili-zarse en la citometría de flujo.

InmunofluorescenciaCon la inmunofluorescencia se detectan los antígenos in situ. Secorta una sección de un bloque de tejido congelado con un crios-tato. Esto asegura que los fijadores no dañen los antígenos lábiles.

Citometría de flujo y clasificación de célulasLas células se tiñen con reactivos fluorescentes específicos paradetectar las moléculas de superficie y se introducen en la cáma-ra de flujo del citómetro. La corriente celular que sale de la cá-mara se encierra en una funda de líquido tampón. La corriente seilumina con luz láser y se mide el tamaño de cada célula (disper-sión de luz anterior) y la granularidad (dispersión de luz de 90º),así como la fluorescencia roja y verde para detectar dos marca-dores de superficie diferentes. En el citómetro celular la cámarade flujo hace vibrar la corriente celular haciendo que se rompa engotas, que se cargan y pueden dirigirse informáticamente me-diante placas de deflexión para que se reúnan las diferentes po-blaciones de células según los parámetros que se han medido. Elgráfico (2.1) muestra las células mononucleares de la sangre peri-férica con una doble tinción con anticuerpos anti-CD3 conjugadoscon FITC (eje x) y anticuerpos anti-CD8 marcados con PE (eje y).Pueden observarse cuatro poblaciones y las células CD8 apare-cen en la esquina superior derecha. Entonces las células CD8 seseleccionan (se encierran) y la población de CD8 aislada se mues-tra en el gráfico (2.2).

Fig. 1 Inmunofluorescencia.

lavado lavado

lavado

directa indirecta

anticuerpo marcadocon fluoresceína anticuerpo

se añade anti-Ig marcada confluoresceína

sección del tejido

Inmunofluorescencia directaSe pone una gota de la solución de prueba del anticuerpo mar-cado con fluoresceína, por ejemplo CD3, en la sección del tejido,se incuba y se lava. Entonces todos los anticuerpos unidos se ob-servarán bajo el microscopio. La luz ultravioleta se dirige hacia lasección a través del objetivo, y como resultado el campo estaráoscuro y las áreas con anticuerpos unidos sobre y en las células Tserán fluorescentes.

Inmunofluorescencia indirectaLos anticuerpos se aplican a la sección en forma de solución y sevisualizan utilizando anti-inmunoglobulina marcada con fluores-ceína, en este caso anticuerpos de ratón anti-CD3 humano.

Complemento indirecto amplificado: una modificación de la inmunofluorescencia indirectaÉsta es una modificación de la inmunofluorescencia indirectapara detectar los anticuerpos que se fijan al complemento. En elsegundo paso se añade complemento fresco, que se fija alrede-dor del sitio de unión del anticuerpo. Debido a los pasos de am-plificación de la ruta del complemento clásica (v. cap. 4), unamolécula de anticuerpo puede hacer que muchas moléculas C3bse unan a la sección, las cuales se pueden visualizar con anti-C3marcado con fluoresceína. Fig. 2 Citómetro de fluorescencia (FACS).

muestra

vibración del flujo decélulas

fluorescenciaroja

fluorescenciaverde

bifurcador del haz

dispersión dela luz de 90° (granularidad)

dispersión dela luz anterior

(tamaño)

collarde carga

sobrante

100100

101

102

103

104

101 102 103 104

fluorescencia de CD3

fluor

esce

ncia

de

CD8

100100

101

102

103

104

101 102 103 104

fluorescencia de CD3

fluor

esce

ncia

de

CD8

tuboscolectores

placas dedeflexión

láser

+–

funda delíquido

2.1 2.2



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CUADRO SOBRE TÉCNICAS 2.1Identificación de las poblaciones celulares (cont.)

Análisis ELISPOTLas células B individuales que producen anticuerpos específicos,o las células T individuales que secretan citoninas determinadaspueden detectarse mediante inmunoanálisis ligado a enzimasSPOT (ELISPOT).

Para detectar las células que producen anticuerposLos linfocitos se colocan en placas sensibilizadas al antígeno. Losanticuerpos que se secretan se unen al antígeno al lado de lascélulas que producen el anticuerpo específico. Entonces se de-

tectan las manchas de los anticuerpos unidos cromatográfica-mente utilizando enzimas emparejadas con anti-inmunoglobu-lina y un cromógeno.

Para detectar las células que producen citocinasLas placas se cubren con anti-citocina, y la citocina capturada sedetecta con anticuerpos unidos a enzimas con un epitopo dife-rente sobre la citocina.

B

T

B B

T T

detección de células B Ag-específicas detección de células T productoras de citocinas

linfocitos linfocitos

se añade enzima conjugada anti-citocina

se añade cromógeno se añade cromógeno

placa cubierta con anti-citocinaplaca cubierta con antígeno

citocina

se añade enzima conjugada anti-Ig

3

Fig. 3 Análisis ELISPOT.

Aspecto de una placa de ELISPOTdesarrollada Fotografía cortesía deP. Hutchings y Blackwell Scientific.

La superfamilia de las inmunoglobulinas comprendemoléculas con características estructurales parecidas a lasde las inmunoglobulinas, e incluye las moléculas CD2,CD3, CD4, CD8, CD28, MHC de clases I y II, y muchasmás.

La familia de las integrinas consta de moléculas hetero-diméricas con cadenas α y β. Existen varias subfamilias deintegrinas y todos los miembros de una subfamilia en parti-cular comparten una cadena β común, pero cada uno tieneuna cadena α única:• Una subfamilia de integrinas (las integrinas ββ2) utilizan

CD18 como la cadena β, que puede asociarse con CD11a,CD11b, CD11c o αd; estas combinaciones dan lugar a losantígenos linfocitarios de superficie LFA-1, Mac-1 (CR3),

p150,95 y αdβ2 respectivamente, que se encuentran confrecuencia en los leucocitos.

• Una segunda subfamilia (las integrinas ββ1), tiene CD29como cadena β, que también se puede asociar con otrospéptidos e incluye los marcadores VLA (activación muytardía).

Las selectinas (CD62, E, L y P), se expresan por los leuco-citos (L) o por células endoteliales activadas y plaquetas (E yP). Presentan una especificidad de tipo lectina frente a di-versos azúcares que se expresan sobre las glucoproteínas demembrana altamente glucosiladas (p. ej., CD43).

Los proteoglucanos, entre los que se encuentra CD44,tienen varios sitios de unión para glucosaminoglucanos(GAG) (p. ej., para el condroitín sulfato), y se unen a los



34

CUADRO SOBRE TÉCNICAS 2.2Aislamiento de poblaciones celulares

Separación por gradiente de densidad de linfocitos sobre Ficoll isoopacoLos linfocitos pueden separarse de la sangre utilizando un gra-diente de densidad. La sangre completa se desfibriniza agitándo-la con gránulos de cristal y se elimina el coágulo resultante. En-tonces la sangre se diluye en un medio de cultivo para tejidos yse dispone en capas en la parte superior de un tubo que conten-ga Ficoll hasta la mitad. El Ficoll tiene una densidad mayor quela de los linfocitos, pero menor que la de los eritrocitos y los gra-nulocitos (p. ej., los neutrófilos).

Después del centrifugado, los eritrocitos y los neutrófilos po-limorfonucleares (PMN) bajan a través del Ficoll para formar unabola en la parte inferior del tubo, mientras que los linfocitos sequedan donde se unen el medio y el Ficoll.

Pueden retirarse más macrófagos y PMN residuales de lapreparación de linfocitos añadiendo limaduras de hierro, queson captadas por los fagocitos y pueden extraerse con un imánfuerte. Los macrófagos también pueden eliminarse dejandoque la suspensión de células se pose en un plato de plástico.Los macrófagos se adhieren al plástico y los linfocitos puedenlavarse.

Aislamiento de las poblaciones celulares utilizando sus moléculas de superficie característicasLa presencia de moléculas de superficie características que expre-san las poblaciones celulares permite que las poblaciones de cé-lulas puedan aislarse unas de otras utilizando la selección celulary las partículas inmunomagnéticas.

Aislamiento de las subpoblaciones de linfocitos: selecciónLas poblaciones de células pueden separarse en placas sensibili-zadas con anticuerpos. Los anticuerpos se unen de forma no co-valente a las placas de plástico (como en el inmunoanálisis defase sólida) y la mezcla de células se aplica a la placa. Las célulasantígeno positivas (Ag+) se unen a los anticuerpos y las células an-tígeno negativas (Ag–) pueden lavarse con cuidado.

A veces pueden recuperarse las células unidas a la placa cam-biando las condiciones del cultivo o mediante la digestión enzi-mática de las células de la placa.

Con frecuencia, las células que se han unido a la placa estánalteradas debido a su unión (p. ej., uniéndose a la placa con unenlace cruzado con el antígeno, lo que produce activación celu-lar). Por tanto, el método es más satisfactorio para eliminar unasubpoblación del conjunto que para aislarla.

Fig. 1 Separación por gradiente dedensidad de linfocitos sobre Ficollisoopaco.sangre

completadesfibrinada

diluida

Ficollisoopaco

centrifugado

plasma diluido

linfocitos

Ficoll isoopaco

eritrocitos, granulocitos y plaquetas

componentes de la matriz extracelular (típicamente, el ácidohialurónico).

Otras familias son:• La superfamilia del receptor del factor de necrosis tumo-

ral (TNF) y del factor de crecimiento nervioso (NGF).• La superfamilia de lectinas de tipo C.• La familia de receptores con siete segmentos transmem-

brana (tm7).• Las tetraspaninas, una familia con cuatro segmentos de

espacio de membrana (tm4), como por ejemplo CD20.

Las moléculas marcadoras permiten que loslinfocitos puedan comunicarse con su entornoLa función principal de las familias de moléculas marcado-ras que se han descrito antes es permitir que los linfocitospuedan comunicarse con su entorno. Son extremadamenteimportantes para el tráfico, la adherencia y la activación delas células.

Generalmente, las células de otras estirpes pueden detec-tar los marcadores que expresan los linfocitos (p. ej., las cé-lulas epiteliales suelen expresar CD44).

Las moléculas marcadoras permiten que puedansepararse unos linfocitos de otrosLa presencia de moléculas de superficie características queexpresan las poblaciones de células permite que se las puedaidentificar utilizando anticuerpos fluorescentes como son-das. Pueden aplicarse a secciones de tejidos para identificarlas poblaciones celulares o utilizarse en la citometría de flu-jo para enumerar y separar las células en suspensión basán-dose en su tamaño y la tinción fluorescente (v. cuadro de téc-nicas 2.1). Gracias a estas técnicas, junto con la expresión delas moléculas de superficie que permiten que pueda separar-se una población celular de otra utilizando selecciones paralas células y partículas inmunomagnéticas (cuadro de técni-cas 2.2), se puede realizar una disección detallada de las po-blaciones de células linfoides.



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CUADRO SOBRE TÉCNICAS 2.2Aislamiento de poblaciones celulares (cont.)

Algunos ejemplos de la utilidad de este método son:• Separar las poblaciones de células TH y Tc utilizando

anticuerpos para CD4 o CD8.• Separar las células T de las células B utilizando anti-Ig (que se

une a los anticuerpos de la superficie en las células B).A la inversa, sensibilizando la placa con antígenos, las célulasunidas a los antígenos pueden separarse de las células que noestán unidas.

Separación de células mediante partículas inmunomagnéticasMétodo directo (se muestra en la fig. 3)Las partículas se cubren con un anticuerpo monoclonal para elantígeno celular de interés, mediante:• Unión directa en las partículas.• Uniendo el anticuerpo primario a las partículas cubiertas con

anticuerpos secundarios. Entonces se incuban las partículas cubiertas con la suspensión decélulas (o incluso sangre completa), y las células unidas al anti-cuerpo en las partículas (células seleccionadas positivas) se inmo-vilizan aplicando un campo magnético al tubo. Las células no in-movilizadas (seleccionadas negativas) se eliminan del tubo y lascélulas seleccionadas positivas se recuperan después del lavado yla disociación de las partículas cubiertas con el anticuerpo.

Método indirectoPrimero se añade el anticuerpo monoclonal del antígeno celularobjetivo a la suspensión de células. Después de incubarse con elanticuerpo, las células se lavan y se mezclan con partículas cubier-tas con el anticuerpo anti-Ig secundario adecuado. Las células seunen a las partículas magnéticas (seleccionadas positivas) y se in-movilizan con un campo magnético, y las células no inmoviliza-das (seleccionadas negativamente) se eliminan. Las células selec-cionadas positivamente se lavan y se disocian de las partículas.

Ag�

Ag� Ag� Ag�

Ag�Ag�

Ag�

Ag�

Ag�

Ag�

Ag�

Ag�

placa sensibilizada a anticuerpos

antígenos de superficieque se correspondencon los anticuerposde la placa

mezcla delinfocitosaplicada

a la placa

lavado de laplaca paraeliminarotras células

Fig. 2 Aislamiento de las subpoblaciones de linfocitos:selección.

partículas magnéticascubiertas con anticuerpos

agente de disociación

suspensiónde células

partículas magnéticascubiertas con anticuerpos

célulasseparadas en

un campomagnético

célulasantígeno-positivas

célulasantígeno-negativas

célulasantígeno-positivas

Fig. 3 Separación de células mediante partículasinmunomagnéticas.


Las células T pueden diferenciarse por sus distintos receptores de antígenosEl mejor marcador de las líneas celulares T es el receptor deantígenos de las células T (TCR). Los dos tipos definidos deTCR son:• Un heterodímero compuesto por dos polipéptidos (α y β)

unidos por enlaces disulfuro.• Un heterodímero con una estructura parecida que consta

de polipéptidos γ y δ.Ambos receptores se asocian con un conjunto de cinco poli-péptidos (el complejo CD3), y juntos forman el complejoTCR (complejo TCR-CD3; v. cap. 5).

Aproximadamente, el 90-95% de las células T sanguí-neas es del tipo αβ, mientras que el 5-10% restante son cé-lulas T γδ.

EXISTEN DOS SUBPOBLACIONESPRINCIPALES DE CÉLULAS TLas células T αβ se subdividen en dos poblaciones diferen-tes, que no se superponen:• Una subpoblación posee el marcador CD4 (células T

CD4+), y principalmente «colabora» o actúa como «in-ductora» de las respuestas inmunitarias (TH).

• La otra subpoblación posee el marcador CD8 (célulasT CD8+), y ejerce una función predominantemente cito-tóxica (Tc).

Las células T CD4+ reconocen a sus antígenos específicosasociados con moléculas MHC de clase II, mientras que lascélulas T CD8+ reconocen antígenos asociados con molécu-las MHC de clase I (v. cap. 7). Así, la presencia de CD4 oCD8 limita (restringe) los tipos de células con los que pue-den interactuar las células T (fig. 2.21).

Un pequeño porcentaje de las células T αβ no expresanni CD4 ni CD8; estas células T «doble negativas» puedentener una función reguladora.

Por el contrario, mientras que la mayoría de las células γδcirculantes son «doble negativas», la mayoría de las célulasT γδ en los tejidos expresan CD8.

Los subconjuntos de células T CD4+ puedendiferenciarse por sus perfiles de citocinasLas células T CD4+ pueden subdividirse, a su vez, en sub-conjuntos funcionales basados en el espectro de las citocinasque producen:• Las células TH1, que secretan IL-2 e IFNγ.• Las células TH2, que secretan IL-4, IL-5, IL-6 e IL-10

(v. fig. 11.9).Las células TH1 llevan a cabo diversas funciones relaciona-das con la citotoxicidad y las reacciones inflamatorias loca-les. En consecuencia, estas células son importantes en la lu-cha contra los patógenos intracelulares, entre los que seencuentran virus, bacterias y parásitos.

P. ¿Con qué tipo de célula interactúan las células TH1 paraayudar a combatir a los patógenos intracelulares?R. Con los fagocitos mononucleares.

Las células TH2 estimulan con mayor efectividad a las cé-lulas B para que proliferen y produzcan anticuerpos, por loque su función principal es la lucha contra los microorganis-mos de vida libre (inmunidad humoral).

El número de células que produce una citocina determi-nada puede medirse utilizando la citometría de flujo y losanticuerpos que pueden penetrar en las células después de lapermeabilización (v. cuadro sobre técnicas 2.1). Puede utili-zarse la misma técnica para determinar el número de células Bque produce un anticuerpo en particular.

Las células únicas que secretan una citocina o anticuerpodeterminando pueden medirse utilizando un método ligadoa enzimas llamado ELISPOT (cuadro sobre técnicas 2.1).

Otros subgrupos de células T son las células T γγδδ y las células NKTLas células T γδ pueden proteger las mucosas del organismoLas células T γδ son relativamente abundantes en el epiteliode la mucosa, pero sólo forman una subpoblación menor decélulas T circulantes (alrededor del 5%). La mayoría de loslinfocitos intraepiteliales (LIE) son células γδ y expresanCD8, un marcador que no se encuentra en la mayoría de lascélulas T γδ circulantes.

Las células T γδ tienen un repertorio específico de TCRpredispuesto hacia ciertos antígenos bacterianos/víricos (su-perantígenos, v. fig. 7.22).

Las células T γδ de la sangre humana tienen especificidadpara los productos micobacterianos de bajo peso molecular(p. ej., etilamina y pirofosfato isopentenilo).

La opinión actual es que las células T γδ pueden desem-peñar una función importante protegiendo las mucosas delorganismo.

Algunas células T γδ pueden reconocer los antígenos di-rectamente (es decir, no necesitan que sean presentados porla molécula MHC).

Las células T γδ muestran características de los LGG(v. fig. 2.19) y una morfología dendrítica en los tejidos lin-foides (fig. 2.22).

Las células NKT pueden iniciar las respuestas de las células TLas células NKT tienen marcadores T y algunos marcado-res de las células NK. Característicamente, expresan CD3y tienen un TCR αβ único (que expresa una variante Vα yVβ11, v. cap. 5).


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Subtipos funcionales de células T

Fig. 2.21 Las células T expresan receptores de las células T (TCR)de tipo γδ o αβ. Se dividen en los subtipos CD4 y CD8, segúnreconozcan antígenos (péptidos) con moléculas MHC de clase IIo I, respectivamente. Las células T CD4+ se subdividen a su vezen TH1 y TH2 en función de sus perfiles de citocinas.

�� T �� T

CD4 CD8

TH1 TH2


P. ¿Qué marcadores se utilizarían normalmente para dife-renciar las células T de las células NK?R. Para diferenciar las células NK se han utilizado CD16 y CD56.CD3 es característico de las células T.

Se cree que las células NKT reconocen los antígenos glu-colipídicos presentados por las moléculas CD1d (v. cap. 5),pero no las moléculas MHC convencionales. En respuesta aun antígeno son capaces de producir grandes cantidades deIFNγ e IL-4.

Por tanto, se cree que las células NKT actúan como unaconexión entre los sistemas innato y adaptativo iniciando lasrespuestas de las células T.

También se cree que las células NKT regulan las respues-tas inmunitarias (especialmente la función de las células den-dríticas) a través de la producción de citocinas (p. ej., IL-10).

LA INMUNOGLOBULINA DE LA SUPERFICIECELULAR Y LAS MOLÉCULASTRANSDUCTORAS FORMAN EL COMPLEJO«RECEPTOR DE CÉLULAS B»Aproximadamente el 5-15% del sistema linfoide circulanteson células B, que se definen por la presencia de inmunoglo-bulinas de superficie. Las inmunoglobulinas se producen yse insertan en la membrana de las células B, donde actúancomo receptores de antígenos específicos.

La mayoría de las células B humanas de la sangre periféricaexpresan dos isotipos de inmunoglobulinas sobre su superficie:• IgM.• IgD (v. cap. 3).Para una célula B concreta, los puntos de unión al antígenode ambos isotipos son idénticos.

Menos de un 10% de las células B circulantes expresa IgG,IgA o IgE, aunque este tipo de células sí que se encuentra enmayores cantidades en determinados lugares del organismo(p. ej., las células productoras de IgA de la mucosa intestinal).

Las inmunoglobulinas se asocian a otras moléculas «acce-sorias» de la superficie de las células B, formando el «com-

plejo receptor de antígenos de las células B» (BCR). Estasmoléculas «accesorias» constan de heterodímeros unidosmediante enlaces disulfuro de:• Igα (CD79a).• Igβ (CD79b).Los heterodímeros interactúan con los segmentos transmem-brana del receptor de inmunoglobulinas (v. fig. 3.1) y, al igualque los componentes moleculares separados del complejoTCR/CD3 (v. fig. 5.2), participan en la activación celular.

Otros marcadores de las células B son elcomplemento y los antígenos de las MHC de clase II y los receptores FcLa mayoría de las células B poseen antígenos de las MHC declase II, que son importantes para interactuar colaborando(de forma afín) con las células T. Estas moléculas de clase IIson I-A o I-E en el ratón, y los antígenos HLA-DP, DQ yDR en los seres humanos (v. fig. 5.18).

En las células B suelen encontrarse receptores de loscomponentes del complemento C3b (CD35) y C3d (CD21),que también están relacionados con la activación y posible-mente con el asentamiento de las células. Las interaccionesde CD19/CD21 con el complemento asociado con el antí-geno desempeñan la función de activar las células B induci-das por antígenos a través del receptor de anticuerpos queliga antígenos.

Además, las células B también poseen receptores Fc para lasIgG exógenas (FcγRII, CD32), que desempeñan una funciónen la transmisión de señales negativas a las células B (v. cap. 11).

Los principales marcadores que se utilizan en la actuali-dad para identificar las células B humanas son CD19 yCD20. Otros marcadores de las células B humanas sonCD22 y CD72 a CD78.

Las células B murinas también expresan CD72 (Lyb-2)junto con B220, una isoforma de CD45 (Lyb-5) de alto pesomolecular (220 kDa).

CD40 es una molécula importante de las células B, rela-cionada con las interacciones específicas entre las células Ty B (v. fig. 8.8).

Las células B-1 CD5+ y las células B de la zonamarginal producen anticuerpos naturalesLas células B-1 CD5+ tienen varias funcionesMuchas de las células B primeras que aparecen durante laontogenia expresan CD5, un marcador que se encuentraoriginalmente en las células T. Estas células (llamadas célu-las B-1) se encuentran predominantemente en la cavidad pe-ritoneal en los ratones, y hay algunas pruebas de que se di-ferencian a través de una ruta diferente de la de las células B«convencionales» (llamadas células B-2).

Las células B-1 CD5+ expresan sus inmunoglobulinas apartir de genes de una línea germinal no mutada o con mu-tación mínima y producen principalmente IgM, y tambiénuna pequeña cantidad de IgG e IgA. Estos anticuerpos llama-dos por ello naturales tienen poca avidez, pero de forma pocohabitual son polirreactivos y se encuentran en concentracio-nes altas en el suero de los adultos. Las células B-1 CD5+:• Responden bien a los antígenos TI (T-independientes)

(es decir, antígenos que pueden estimular directamentelas células B sin la colaboración de las células T).

• Pueden participar en el procesamiento y presentación delos antígenos a las células T.

• Probablemente desempeñan una función en la toleranciay las respuestas de los anticuerpos.

LA INMUNOGLOBULINA DE LA SUPERFICIE CELULAR Y LAS MOLÉCULAS TRANSDUCTORAS

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Morfología dendrítica de las células γδ en la amígdala

Fig. 2.22 La población de células T γδ se localizapredominantemente en las zonas interfoliculares dependientesde las células T. Obsérvese la morfología dendrítica de lascélulas. Anticuerpos monoclonales anti-γδ de las células T einmunoperoxidasa. ×900. (Por cortesía del Dr. A. Favre, de EurJ Immunol 1991;21:173, con autorización.)


Las funciones de los anticuerpos naturales que se han pro-puesto son:• La primera línea de defensa contra los microorganismos.• El aclaramiento de los componentes propios dañados.• Interacciones reguladoras de la «red idiotípica» dentro

del sistema inmunitario.Como característica, los anticuerpos naturales reaccionancontra los autoantígenos que contienen:• ADN.• Fc o IgG.• Fosfolípidos.• Componentes citoesqueléticos.Se ha demostrado que las células B-2 expresan CD5 cuando seactivan de forma adecuada, por lo que existe alguna contro-versia sobre si CD5 representa un antígeno de activación enlas células B. Por ello, las teorías actuales apoyan la idea dedos tipos diferentes de células B CD5+.

Aunque la función de CD5 sobre las células B humanasno se conoce, se ha asociado al BCR y puede estar relacio-nada con la regulación de la activación de las células B.

Se cree que las células B de la zona marginalprotegen contra los antígenos polisacáridosEn los últimos años se han descubierto muchas cosas sobrelas células B de la zona marginal. Estas células se acumu-lan lentamente en la zona marginal del bazo, en un procesoque dura entre 1 y 2 años en los seres humanos.

Como las células B-1, las células B de la zona marginalresponden a los antígenos independientes del timo, y se creeque constituyen nuestra protección principal frente a los an-tígenos polisacáridos. También producen anticuerpos natu-rales y, recientemente, junto con las células B-1 se les ha lla-mado «células B de tipo innato».

LAS CÉLULAS B PUEDEN DIFERENCIARSE EN CÉLULAS PLASMÁTICAS QUE SECRETANANTICUERPOSCuando las células B se activan, muchos de sus blastos ma-duran a células formadoras de anticuerpos (AFC), queevolucionan in vivo hasta células plasmáticas diferenciadasterminales.

Algunos blastos de las células B no desarrollan cisternasdel retículo endoplasmático rugoso. Estas células se encuen-tran en los centros marginales y se llaman células de loscentros foliculares o centrocitos.

Si se observa con el microscopio óptico, el citoplasma delas células plasmáticas es basófilo debido a que tiene unagran cantidad de ARN, que se utiliza para la síntesis de an-ticuerpos en el retículo endoplasmático rugoso. A nivel ul-traestructural, suele observarse el retículo endoplasmáticorugoso dispuesto de forma paralela (fig. 2.23).

Las células plasmáticas no suelen encontrarse en la sangre,y representan menos del 0,1% de los linfocitos circulantes.Normalmente se limitan a los órganos y tejidos linfoides se-cundarios, pero también son abundantes en la médula ósea.

Los anticuerpos que produce cada célula plasmática sonespecíficos y pertenecen a una clase de inmunoglobulina.

Las inmunoglobulinas pueden observarse en el citoplas-ma de las células plasmáticas mediante la tinción con anti-cuerpos específicos marcados con fluorocromo (fig. 2.24).

Muchas células plasmáticas son de vida corta, sobrevivenunos días y mueren por apoptosis (fig. 2.25). Sin embargo,recientemente se ha descrito en la médula ósea un subgrupode células plasmáticas de vida larga (de meses).

LOS ÓRGANOS Y TEJIDOS LINFOIDESPUEDEN SER PRIMARIOS O SECUNDARIOSLos linfocitos, que son las células efectoras de la respuestainmunitaria adaptativa, son el componente principal de losórganos y tejidos que, en conjunto, forman el sistema lin-foide.


38

Ultraestructura de una célula plasmática

Fig 2.23 Las células plasmáticas se caracterizan porquepresentan un retículo endoplasmático rugoso (E) dispuesto deforma paralela. En las células maduras, estas cisternas seencuentran dilatadas debido a su contenido de Ig. También seobservan mitocondrias (M). ×5.000. (Adaptada de Zucker-Franklin D., Grossi C. E., eds. Atlas of blood cells: function andpathology, 3.ª ed. Milán: Edi Ermes; 2003.)

E

M

Tinción inmunofluorescente de la inmunoglobulinaintracitoplasmática de las células plasmáticas

Fig. 2.24 Las células plasmáticas humanas, fijadas y tratadascon anti-IgM humana marcada con fluoresceína (verde) y conanti-IgG humana marcada con rodamina (roja), muestran unaintensa tinción intracitoplasmática. Estas células sólo suelensintetizar una clase o subclase (isotipo) de anticuerpos, comodemuestra la diferente coloración adquirida por ambas.×1.500. (Adaptada de Zucker-Franklin D., Grossi C. E., eds.Atlas of blood cells: function and pathology, 3.ª ed. Milán: EdiErmes; 2003.)


Dentro de los órganos linfoides, los linfocitos interactúancon otros tipos de células tanto de origen hematopoyéticocomo no hematopoyético que son importantes para:• Maduración.• Selección.• Función • Eliminación de células diferenciadas terminales.Estos otros tipos de células se llaman células accesorias,y son:• APC.• Macrófagos.• Células reticulares.• Células epiteliales.El sistema linfoide está organizado en órganos encapsuladosdiscretos y en acumulaciones de tejido linfoide difuso, que seclasifican en órganos o tejidos primarios (centrales) y secun-darios (periféricos) (fig. 2.26).

En esencia, los linfocitos:• Se producen, maduran y se seleccionan en los órganos

linfoides primarios.• Ejercen sus funciones efectoras en los órganos y tejidos

linfoides secundarios.Los tejidos linfoides terciarios son sitios anatómicos quecontienen linfocitos escasos en condiciones normales, si esque los hay, pero pueden poblarse selectivamente con estascélulas en condiciones patológicas (p. ej., en la piel, la cáp-sula sinovial y los pulmones).

LAS CÉLULAS MADRE LINFOIDES SEDESARROLLAN Y MADURAN EN LOSÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOSEn los órganos linfoides primarios, los linfocitos (células By T):• Se diferencian a partir de las células madre linfoides.• Proliferan.• Se seleccionan.• Maduran hasta convertirse en células funcionales.

En los mamíferos, las células T maduran en el timo y lascélulas B, en el hígado fetal y en la médula ósea despuésdel nacimiento (v. cap. 8). Las aves tienen un sitio especia-lizado para generar células B: la bolsa de Fabricius.

En los órganos linfoides primarios:• Los linfocitos adquieren su repertorio de receptores es-

pecíficos de antígenos para poder enfrentarse con los re-tos antígénicos que se encontrará el individuo a lo largode su vida.

• Las células con receptores para autoantígenos se elimi-nan, principalmente.

• En el timo, las células T también «aprenden» a recono-cer las moléculas MHC propias adecuadas.

Existen pruebas de que pueden desarrollarse algunos linfo-citos fuera de los órganos linfoides primarios.

LAS CÉLULAS MADRE LINFOIDES SE DESARROLLAN Y MADURAN EN LOS ÓRGANOS LINFOIDES PRIMARIOS

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Muerte por apoptosis de una célula plasmática

Fig. 2.25 La vida de las células plasmáticas es corta y muerenpor apoptosis (suicidio celular). Obsérvense los cambios de lacromatina nuclear característicos de la apoptosis. ×5.000.

Órganos y tejidos linfoides principales

Fig. 2.26 El timo y la médula ósea son los órganos linfoidesprimarios (centrales). Son los sitios en donde maduran las células T y B, respectivamente. Las respuestasinmunitarias celulares y humorales se producen en losórganos y los tejidos linfoides secundarios (periféricos). Los órganos linfoides secundarios pueden clasificarse segúnlas regiones del cuerpo que defienden. El bazo respondepredominantemente a los antígenos que se encuentran en lasangre. Los ganglios linfáticos producen una respuestainmunitaria frente a los antígenos que circulan en la linfa,que entran a través de la piel (ganglios linfáticossubcutáneos) o a través de las mucosas (ganglios linfáticosviscerales). Las amígdalas, las placas de Peyer y otros tejidoslinfoides asociados a las mucosas (MALT) (cuadros azules)reaccionan ante los antígenos que entran a través de lasbarreras mucosas superficiales. Obsérvese que la médula óseaes un órgano linfoide tanto primario como secundarioporque produce células B y NK, pero también es el sitio de ladiferenciación terminal de las células B (células plasmáticasde vida larga).

órganos linfoidesprimarios

órganos y tejidoslinfoides secundarios

tejido linfoide asociadoa los bronquios

bazo

placas de Peyer

tejido linfoideurogenital

timo

médula ósea

ganglios linfáticos


ganglios linfáticosmesentéricos


médulaósea

anillo de Waldeyer(amígdalas y adenoides)


P. ¿Por qué los linfocitos necesitan «aprender» cuáles son lasMHC propias y los autoantígenos?R. Cada individuo es diferente y posee un conjunto particular demoléculas MHC y variantes particulares de muchas otras molé-culas presentes en el organismo. El proceso por el que se cons-tituye la inmunología «propia» es diferente para cada individuoy, por tanto, el aprendizaje para reconocer lo «propio» es undiálogo entre las células T y las APC que tiene lugar en cada in-dividuo.

LAS CÉLULAS T SE DESARROLLAN EN ELTIMO TRAS UN PROCESO DE SELECCIÓNEn los mamíferos, el timo es un órgano bilobulado que seencuentra en la cavidad torácica cubriendo el corazón y losvasos sanguíneos principales. Cada lóbulo está organizadoen lobulillos separados unos de otros por una trabécula detejido conjuntivo.

Dentro de cada lóbulo, las células linfoides (timocitos) seorganizan en:• una corteza exterior muy comprimida, que contiene la

mayoría de los timocitos relativamente inmaduros queestán proliferando; y

• una médula interna que contiene células más maduras,que implica un gradiente diferencial desde la corteza a lamédula (fig. 2.27).

Los vasos sanguíneos principales que regulan el tráfico decélulas en el timo son vénulas de endotelio alto (VEA; v.fig. 2.29) en la unión corticomedular de los lóbulos deltimo. A través de estas venas, los progenitores de las célu-las T que se forman en el hígado fetal y la médula ósea en-tran en el esbozo embrionario epitelial y migran hacia lacorteza.

En la corteza del timo, los progenitores de las células Tsufren un proceso de proliferación y diferenciación que con-duce a la generación de células T maduras a través de ungradiente corticomedular de migración.

La red de células epiteliales que se encuentra en los lóbu-los desempeña la función de diferenciar y seleccionar las cé-lulas pretímicas derivadas del hígado fetal y la médula óseahasta convertirse en células T maduras.

Probablemente, las células T maduras abandonan eltimo a través de las mismos VPC en la unión corticome-dular, desde donde entraron los progenitores de las célu-las T (fig. 2.28).


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Sección del timo que muestra la organización lobular

Fig. 2.27 Esta sección muestra las dos áreas principales de loslóbulos del timo: una corteza externa de células inmaduras (C)y una médula interna de células más maduras (M). En lamédula se encuentran los corpúsculos de Hassall (H). Tinciónde H-E. ×25. (Por cortesía del Dr. A. Stevens y el profesor J. Lowe.)

H

M C

Migración celular hacia y dentro del timo

Fig. 2.28 Los progenitores de las células T entran en los lóbulosdel timo a través de vénulas poscapilares (VPC) en la unióncorticomedular. Estas células negativas dobles 1 (DN1) sonCD4–, CD8–, CD25–, y CD44+. Se desplazan progresivamentehacia la corteza externa y se diferencian en células DN2(CD25+, CD44+) y células DN3 (CD25+, CD44lo). Los timocitosse acumulan en la región subcapsular, donde proliferan

activamente y se diferencian en células positivas dobles (DP;CD4+, CD8+). Los timocitos DP invierten su polaridad y semueven hacia la médula. En el transcurso de esta migración, lostimocitos se seleccionan y las células que al final abandonan el timo son positivas únicas (SP; CD4+ o CD8+),presumiblemente a través de las VEA en la unióncorticomedular.

SP

DN1

DPDP

pre-DP

DN3

DN2

vénula

CD44 CD25 CD4 CD8 fase

DN1

DN2

DN3

DP

SP

SP

médula corteza interior corteza exterior SCR


Existen tres tipos de células epiteliales del timo que tienen funciones importantes en la producción de células TEn los lóbulos del timo pueden diferenciarse al menos trestipos de células epiteliales según su distribución, estructura,función y fenotipo:• Las células nodrizas epiteliales, que están en la corteza

exterior.• Las células epiteliales tímicas corticales (TEC), que for-

man una red epitelial.• Las TEC medulares, que se organizan principalmente en

racimos (fig. 2.29).Estos tres tipos de células epiteliales tienen diferentes fun-ciones en la proliferación, maduración y selección de los ti-mocitos:• Las células nodriza de la corteza exterior sostienen la

proliferación de las células T progenitoras, principalmen-te produciendo citocinas (p. ej., IL-7).

• Las TEC corticales son responsables de la selección po-sitiva de los timocitos que están madurando, permitiendola supervivencia de las células que reconocen las molécu-las MHC de clases I y II con los péptidos asociados a tra-vés del TCR de afinidad intermedia.

• Las TEC medulares muestran una gran variedad deautopéptidos específicos de órganos.

P. ¿Qué significa la presencia de autopéptidos específicos deórganos en el timo?R. Los individuos necesitan ser tolerantes a los antígenos que seexpresan en otros tejidos, no sólo en el timo. Si se le presentauna colección de moléculas propias, el timo puede eliminar o to-lerar los linfocitos que de otra forma podrían reaccionar contraéstas una vez que hubieran migrado a otros tejidos. Así, las TEC,junto con otras APC (células interdigitantes y macrófagos), de-sempeñan una función en la selección negativa (es decir, la eli-minación de células T autorreactivas).

Los corpúsculos de Hassall (v. fig. 2.27) se encuentranen la médula del timo. No se conoce su función, pero pare-ce que contienen células epiteliales en degeneración ricas encitoqueratinas de alto peso molecular.

El timo de los mamíferos involuciona con la edad (fig. 2.30).En los seres humanos, su atrofia empieza en la pubertad ycontinúa a lo largo de la vida. La involución del timo em-pieza en la corteza y esta región puede llegar a desaparecerpor completo, mientras que permanecen restos de la mé-dula.

La atrofia cortical se relaciona con una sensibilidad de lostimocitos corticales a los corticoides, y todas las alteraciones

LAS CÉLULAS T SE DESARROLLAN EN EL TIMO TRAS UN PROCESO DE SELECCIÓN

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Estructura esquemática del timo

Fig. 2.29 Representación esquemática delos tipos de células que se encuentran enun lóbulo del timo completamentedesarrollado. Las células epitelialessubcapsulares que producen IL-7 (célulasnodriza) sostienen la proliferación delinfoblastos T en la corteza externa. Lascélulas T en desarrollo interactúan con lared epitelial cortical, donde se seleccionanpositivamente. Las células apoptósicas sonfagocitadas por los macrófagos que seencuentran en la parte profunda de lacorteza y la médula. Los timocitos TCR+

que coexpresan CD4 y CD8 experimentanun proceso de selección negativainteractuando con varias célulaspresentadoras de antígenos (APC), comolas células dendríticas, las célulasinterdigitantes, los macrófagos y las célulasepiteliales. Las células T que sobreviven alproceso de selección se exportan desde eltimo a través de las vénulas de endotelioalto (VEA) y los vasos linfáticos. (DeZucker-Franklin D., Grossi C. E., eds. Atlasof blood cells: function and pathology, 3.ªed. Milán: Edi Ermes; 2003.)

corteza

médula

células nodrizas

timocitos

red de célulasepitelialescorticales

vénulas de endotelio alto (VEA)

macrófagos

corpúsculo de Hassall

células epitelialesmedulares

célulasinterdigitantes (APC)


que se asocian a un aumento agudo de los corticoides (p. ej.,el embarazo, el estrés) propician la atrofia del timo.

Es concebible que el timo siga produciendo células T du-rante la vida adulta, aunque en menor proporción. Se ha de-mostrado en individuos de 76 años de edad que el timo si-gue produciendo células T nuevas (emigrantes tímicasrecientes).

La migración de las células madre hacia el timo inicia el desarrollo de las células TEl timo se desarrolla a partir del endodermo de la tercerabolsa faríngea como un rudimento epitelial que se recubrede las células madre que contiene la sangre. Parece que senecesitan relativamente pocas células madre para dar lugaral enorme repertorio de células T maduras con diversas es-pecificidades de receptores de antígenos.

Según los estudios experimentales, la migración de las cé-lulas madre hacia el timo no es un proceso aleatorio, sinoque se debe a las señales quimiotácticas que el rudimento deltimo emite periódicamente. Se supone que la microglobuli-na-β2, un componente de la molécula MHC de clase I, es unfactor quimiotáctico.

En las aves, las células madre pueden entrar en el timo endos o, posiblemente, en tres oleadas, pero no está claro quese den estas oleadas en los mamíferos.

Una vez en el timo, las células madre empiezan a diferen-ciarse en linfocitos tímicos (llamados timocitos) bajo la in-fluencia del microentorno epitelial.

No existe un acuerdo sobre si las células madre son ono «células pre-T» (es decir, están predestinadas a conver-tirse en células T antes de llegar al timo). Aunque las cé-lulas madre expresan CD7, existen pruebas importantes deque son pluripotenciales. Se han generado granulocitos,APC, células NK, células B y células mieloides in vitro apartir de precursores hematopoyéticos aislados del timo.Esto indica que las células derivadas de la médula óseapretímicas que entran en el rudimento del timo son pluri-potenciales.

Las células epiteliales, los macrófagos y las IDC derivadasde la médula ósea, moléculas ricas en MHC de clase II, son

importantes para la diferenciación de las células T desde sucélula madre pluripotencial. Por ejemplo, las células epite-liales especializadas de las áreas periféricas de la corteza (lascélulas nodrizas del timo, v. antes) contienen timocitos acu-mulados dentro de bolsas en su citoplasma. Las células no-drizas sustentan la proliferación de los linfocitos producien-do la citocina IL-7.

La región subcapsular del timo es el único sitio dondeproliferan los timocitos. Éstos se desarrollan en linfoblastosgrandes que proliferan activamente, se autorrenuevan y ge-neran la población de timocitos.

Hay muchos más linfocitos desarrollándose (85-90%) enla corteza del timo que en la médula, y los estudios sobre lafunción y los marcadores de la superficie celular indican quelos timocitos corticales son menos maduros que los medula-res. Esto refleja el hecho de que las células corticales migrana, y maduran en, la médula.

La mayoría de las células T maduras abandonan el timoa través de las VEA en la unión corticomedular, aunquepueden existir otras rutas de salida, como los vasos linfá-ticos.

El fenotipo de las células T cambia durante la maduraciónComo en el desarrollo de los granulocitos y los monocitos,los marcadores de la «diferenciación» que tienen importan-cia funcional aparecen o se pierden durante la evolución delas células madre a células T maduras.

El análisis de los genes que codifican los TCR αβ y γδ, yotros estudios en que se examinan los cambios de los antíge-nos de la membrana de superficie indican que hay varias víasde diferenciación de las células T en el timo. No se sabe siestas vías son diferentes, pero parece más probable que di-verjan de una ruta común.

Sólo una pequeña proporción (<1%) de linfocitos T ma-duros expresan el TCR γδ. La mayoría de los timocitos sediferencian en células TCR αβ, que constituyen la mayoría(>95%) de los linfocitos de los tejidos linfoides secundariosy de la circulación.

Los análisis del fenotipo han mostrado cambios secuen-ciales en los antígenos de la membrana de superficie duran-te la maduración de las células T (fig. 2.31). Las variacio-nes del fenotipo pueden simplificarse en un modelo en tresfases.

Los timocitos de la fase I son CD4–, CD8–

Hay dos fases de timocitos de la fase I (tempranos). En la pri-mera fase, los genes TCR están en la configuración de la lí-nea germinal, y las células:• Expresan CD44 y CD25.• Son CD4-, CD8- (es decir, células doble negativas).En esta primera fase temprana, las células que entran en eltimo a través de las VEA en la unión corticomedular expre-san CD44, que les permite migrar hacia la corteza más ex-terna, la zona donde proliferan los timocitos. Estas célulasno están totalmente comprometidas con la estirpe de las cé-lulas T, porque fuera del entorno del timo pueden dar lugara otras estirpes hematopoyéticas. La expresión en superficiede CD44 disminuye una vez que las células están en la cor-teza externa.

En la segunda fase, las células:• Se vuelven CD44–.• Son CD25+.• Siguen siendo doble negativas para CD4 y CD8.• Reorganizan la cadena β del TCR.


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Timo atrófico de un adulto

Fig 2.30 Se produce una involución del timo con susustitución por tejido adiposo (TAd). La corteza (C) disminuyemucho y la médula (M), menos celular, todavía es evidente.(Por cortesía del Dr. A. Stevens y el profesor J. Lowe.)

MC

TAd


• Expresan CD3 asociado al TCR citoplasmático pero node superficie.

• Están comprometidas de forma irreversible para conver-tirse en células T.

• Continúan para expresar CD7 junto con CD2 y CD5.En esta fase también se expresan los marcadores de la proli-feración como el receptor de transferrina (CD71) y CD38(un marcador común a todos los precursores hematopoyéti-cos tempranos).

En la fase II los timocitos se vuelven CD4+, CD8+

Los timocitos de la fase II (intermedia o común) represen-tan alrededor del 80% de los timocitos de todo el timo com-pletamente desarrollado. De manera característica:• Son CD1+, CD44-, CD25–.• Se vuelven CD4+, CD8+ (doble positivos).Los genes que codifican la cadena a del TCR se reorgani-zan en estos timocitos intermedios; ambas cadenas del TCRαβ se expresan a baja densidad sobre la superficie celularasociadas a polipéptidos del complejo CD3/receptor de an-tígeno.

En la fase III los timocitos se vuelven CD4+ o CD8+

Los timocitos de la fase III (maduros) muestran cambios fe-notípicos principales:• Pérdida de CD1.• El CD3 de la superficie celular asociado a TCR αβ se ex-

presa a densidad más alta.• La diferenciación de dos subconjuntos de células que ex-

presan CD4 o CD8 (es decir, positivas únicas).La mayoría de los timocitos de la fase III:• Carecen de CD38 y del receptor de transferrina.• Prácticamente no pueden diferenciarse de las células T

maduras circulantes.

Todas las células de la fase III reexpresan el receptor CD44,que se cree que está implicado en la migración y asentamien-to en los tejidos linfoides periféricos. La selectina-L (CD26L)también se expresa en esta fase.

SE GENERAN DIVERSOS REPERTORIOS DEANTÍGENOS POR LA RECOMBINACIÓN DE SEGMENTOS DE GENES QUE CODIFICAN EL TCRLa diversidad de los receptores de las células Tse genera en el timoLas células T tienen que reconocer una amplia variedad deantígenos diferentes. Los genes del TCR αβ y γδ experi-mentan una recombinación somática durante el desarrollotímico para producir genes funcionales para los distintosTCR (v. cap. 5).

P. ¿Cómo se distribuyen los receptores con especificidad an-tigénica diferente entre la población total de células T?R. Cada célula T tiene una especificidad de receptor (es decir, losreceptores se distribuyen clonalmente).

P. ¿Hay alguna diferencia en el mecanismo por el que se ge-neran los TCR en las células CD4+ y CD8+?R. Puesto que las células CD4+ y CD8+ no se diferencian hastadespués de generarse los TCR, el mecanismo para generar losdistintos receptores es el mismo para los dos subgrupos de célu-las T principales.

La recombinación del gen del TCR tiene lugar en la zonasubcapsular y la corteza externa del timo, donde hay unaproliferación celular activa. A través de una mezcla aleatoria

SE GENERAN DIVERSOS REPERTORIOS DE ANTÍGENOS POR LA RECOMBINACIÓN DE SEGMENTOS DE GENES

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Expresión de los marcadores de las células T humanos durante el desarrolloFig. 2.31 La deoxinucleotidil transferasaterminal (TdT) es una enzima de las célulasmadre del timo. Disminuye en la fase II y sepierde totalmente en la médula. Durante ladiferenciación aparecen variasglucoproteínas de superficie. CD1 estápresente en los timocitos corticales de lafase I y se pierde en la médula. CD2 y CD7(el marcador pan-T) aparecen muy prontoen la diferenciación, y se mantienen através de la fase de las células T maduras.CD5 aparece en una fase temprana ypersiste en las células T maduras. CD3 seexpresa primero en el citoplasma en lascélulas de la fase I (cito) y después en lasuperficie al mismo tiempo que el receptorde las células T (TCR). En la mayoría de lascélulas de la fase II, tanto el CD3 desuperficie como el TCR αβ se expresan adensidad baja, pero estos marcadores estánpresentes a densidad alta en las células dela fase III. CD4 y CD8 se coexpresan en lascélulas de la fase II (doble positivas). Unade estas moléculas se pierde durante ladiferenciación en células maduras de la fase III (positivas únicas).

marcadores pretímicoscorteza del timo

fase I fase II fase III

méduladel timo células T

circulantes

TdT

reorganiza-ción del gen

del TCR

moléculasexpresadas

CD44

CD25

CD4+

CD8

bajo

bajo

alto

alto

CD7

CD5

CD38

CD2

CD3 cito bajo alto

CD1

TCR ��

TCR ��

�

�


de diferentes segmentos de genes, se forman un gran núme-ro de TCR diferentes y los timocitos que no pueden crearun receptor funcional mueren.

Los TCR se asocian con péptidos del complejo CD3, quetransduce las señales de activación a la célula.

Formas «alternativas» del receptor de las células T durante el desarrolloLos estudios con ratones transgénicos han demostrado queal principio de la ontogenia las células T pueden expresarformas alternativas del TCR, que pueden participar en la ge-neración de señales que dirigen el desarrollo:• Los dímeros TCRβ pueden asociarse con CD3 en ausen-

cia de TCRα.• Pueden encontrarse cadenas TCRβ en la superficie de las

células como fosfoinositol ligado a proteínas que no seasocian con CD3.

• Las cadenas TCRβ de superficie pueden estar asociadascon un complejo CD3 incompleto.

• Una glucoproteína de 33 kDa unida a las cadenas TCRβen las células pre-T actúa como una cadena «sustituta»(cadena pre-Tα).

Probablemente, estos receptores de antígenos de las célu-las pre-T, como los receptores de las células B sustitutos (v.

fig. 8.2), participen en la proliferación, maduración y seleccióndurante las fases tempranas del desarrollo de los linfocitos.

SELECCIÓN POSITIVA Y NEGATIVA DE LAS CÉLULAS T EN DESARROLLO EN EL TIMOEl proceso que implica la educación de las células T semuestra en la figura 2.32, y la tolerancia propia se trata condetalle en el capítulo 11.

La selección positiva asegura que sólo se seguirándesarrollando los TCR con una afinidad intermediapara la MHC propiaLas células T:• Sólo reconocen los péptidos antigénicos cuando los pre-

sentan las moléculas MHC propias sobre las APC.• Muestran un «reconocimiento dual» de ambos péptidos

antigénicos y la parte polimórfica de las moléculas MHC.CD4, que se encuentra en un subgrupo de células T, tam-bién reconoce las moléculas MHC de clase II, pero en suparte no polimórfica.

La selección positiva (la primera fase de la educacióntímica) asegura que sólo los TCR con afinidad intermediapara la MHC propia se podrán continuar desarrollando.


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Diferenciación de las células T dentro del timo

Fig. 2.32 En este modelo, las células pretímicas son atraídas hacia,y entran en el rudimento del timo en la unión corticomedular.Alcanzan la región subcapsular, donde proliferan como linfoblastosgrandes, que dan origen al compartimento de células que entranen la ruta de diferenciación. Muchas de estas células se asocian alas células nodrizas tímicas epiteliales. Las células de esta regiónadquieren primero CD8 y después CD4 a baja densidad. Tambiénreorganizan sus genes de los receptores de las células T (TCR), ypueden expresar los productos de estos genes a baja densidadsobre la superficie celular. Las células en maduración se desplazanhacia el fondo de la corteza y se adhieren a las células epitelialescorticales. Estas células epiteliales son alargadas y ramificadas, yproporcionan así una gran superficie para el contacto con lostimocitos. Los TCR sobre los timocitos están expuestos a lasmoléculas MHC epiteliales a través de estos contactos. Estoproduce una selección positiva. Las células que no se seleccionansufren la apoptosis y son fagocitadas por los macrófagos. Durantela migración de los timocitos desde la región subcapsular a la partemás profunda de la corteza aumenta la expresión de CD3, TCR,CD4 y CD8. Los TCR con autorreactividad se eliminan ahora através del contacto con los autoantígenos presentados por lascélulas epiteliales tímicas medulares, las células interdigitantes y losmacrófagos en la unión corticomedular en un proceso que sedenomina selección negativa. Después de esta fase aparecencélulas que expresan CD4 o CD8 y salen a la periferia a través devasos especializados en la unión corticomedular. (De Zucker-Franklin D., Grossi C.E., eds. Atlas of blood cells: function andpathology, 3.ª ed. Milán: Edi Ermes; 2003.)

¿reconoce la MHC propia?

vaso

apoptosis

macrófago del cuerpo

tingible

reorganizaciónproductiva del TCR reorganización

no productiva

sí (selección positiva)

sí

no

célulaepitelialcortical

célula nodrizadel timo

regiónsub-

capsular

corteza

médula

región cortico-medular

no (selección negativa)

¿el TCR reconoce losantígenos propios?

vaso

4–8lo4lo8lo4–8–

4+8+CD3loTCRlo

4+8+TCRhiCD3hi

4+8+CD3hiTCRhi

4–8+CD3hiTCRhi4+8–CD3hiTCRhi


Hay pruebas de que la selección positiva está mediada porlas TEC que actúan como APC.

Las células T que muestran afinidades del receptor muyaltas o muy bajas para la MHC propia sufren la apoptosis ymueren en la corteza. La apoptosis es un «suicidio» prepro-gramado, que se consigue activando las nucleasas endógenasque causan la fragmentación del ADN (fig. 2.33).

Las células T con TCR que tienen afinidades intermediasse libran de la apoptosis, sobreviven y continúan desplazán-dose a través de sus rutas de maduración. Una excepción po-sible son algunas células T equipadas con receptores γδ, que(como las células B) reconocen las estructuras antigénicasnativas sin necesidad de APC.

La selección negativa asegura que sólo las células Tque no reconocen los antígenos propios continuarándesarrollándoseAlgunas de las células T seleccionadas positivamente puedentener TCR que reconozcan componentes propios diferentesde la MHC propia. Estas células se eliminan por un proceso de«selección negativa», que se produce:• En la parte más profunda de la corteza.• En la unión corticomedular.• En la médula.Las células T interactúan con el antígeno presentado por lascélulas interdigitantes, los macrófagos y las TEC medulares.La función de las TEC medulares para la selección negativase ha destacado recientemente por el hallazgo de que estascélulas expresan genes para prácticamente todos los antíge-nos tisulares del organismo.

Sólo las células T que no reconocen los antígenos propiospueden seguir desarrollándose. El resto experimenta unaapoptosis y se destruyen. Tanto éstas como todas las células

apoptósicas que se generan en el timo son fagocitadas porlos macrófagos (cuerpo tingible) (v. fig. 2.47) en la cortezaprofunda.

Las células T en esta fase de maduración (CD4+ CD8+

TCRlo) expresan TCR a alta densidad, y pierden CD4 o CD8para convertirse en células T maduras «positivas únicas».

Los subgrupos independientes de células CD4+ y CD8+

poseen receptores de asentamiento especializados (p. ej.,CD44) y salen a las áreas de las células T de los tejidos linfoi-des periféricos (secundarios), donde funcionan como célulasT maduras «colaboradoras» y «citotóxicas», respectivamente.

P. ¿Qué subconjuntos de células T funcionan como células TH

y como células Tc?R. Las células CD4+ funcionan principalmente como células TH,mientras que las células T CD8+ son predominantemente célu-las Tc.

Menos del 5% de los timocitos abandona el timo comocélulas T maduras. El resto muere como resultado de:• Los procesos de selección.• El fracaso para experimentar una reordenación producti-

va de los genes de los receptores de antígenos.

La adhesión de los timocitos en maduración alas células epiteliales y accesorias es crucialpara el desarrollo de las células TLa adhesión de los timocitos que están madurando a las cé-lulas epiteliales y otras células accesorias está mediada por lainteracción de moléculas de adhesión complementarias,como:• CD2 con LFA-3 (CD58).• LFA-1 (CD11a, CD18) con ICAM-1 (CD54) (v. apéndi-

ce 2).Estas interacciones inducen la producción de las citocinasIL-1, IL-3, IL-6, IL-7 y GM-CSF (v. apéndice 3), que sonnecesarias para la proliferación y maduración de las células Ten el timo.

Los timocitos tempranos también expresan receptorespara la IL-2, que junto con la IL-7 sustenta la proliferacióncelular.

La selección negativa también puedeproducirse fuera del timo en los tejidoslinfoides periféricosNo todas las células T auto-reactivas se eliminan durante eldesarrollo intratímico, probablemente porque no todos los an-tígenos propios pueden estar presentes en el timo. La barreraepitelial del timo que rodea los vasos sanguíneos tambiénpuede limitar el acceso de algunos antígenos circulantes.

Dada la supervivencia de algunas células T autorreacti-vas, es necesario un mecanismo independiente para prevenirque ataquen al organismo. Los experimentos con ratonestransgénicos han sugerido que la inactivación periférica delas células T autorreactivas (tolerancia periférica, v. cap. 19)podría producirse a través de varios mecanismos de la si-guiente forma:• La disminución del TRC y CD8 (en las células citotóxi-

cas) para que las células no sean capaces de interactuarcon los autoantígenos diana.

• La anergia, debido a la falta de señales coestimuiladorascruciales que proporcionan las células diana, seguida porla inducción de la apoptosis después de la interacción conel autoantígeno.

• Las células T reguladoras (Treg).

SELECCIÓN POSITIVA Y NEGATIVA DE LAS CÉLULAS T EN DESARROLLO EN EL TIMO

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Apoptosis de las células en el timo

Fig. 2.33 1) Lóbulos del timo fetal en un cultivo tratados conanticuerpos anti-CD3, lo que simula la activación a través delTCR y, por tanto, provoca la muerte celular programada(apoptosis). Esta microfotografía electrónica muestra la fuertecondensación de la cromatina nuclear en el núcleo apoptósico(A) comparado con la cromatina dispersa de las célulasnormales (N). (Por cortesía del Dr. C. Smith.) 2) El análisis delADN de las células apoptósicas mediante electroforesis con gelde agarosa muestra el patrón característico de tipo escalera,ordenado, creado por bandas de fragmentos de ADN digeridos.

1

N

A

A

N

A

2


Las células T reguladoras participan en la toleranciaperiféricaEn los últimos años se ha investigado mucho sobre las Treg,especialmente en las áreas de autoinmunidad y desarrollo devacunas.

Además de las células NKT y las células T γδ que regu-lan las respuestas inmunitarias, ahora hay pruebas de quesubgrupos de CD4+ independientes también tienen esta fun-ción. La idea general es que hay dos tipos principales deTreg: las que se producen de forma natural y las inducidaspor antígenos.

Las Treg que se producen de forma natural:• Constitutivamente expresan CD25 (la cadena α del re-

ceptor de baja afinidad para IL-2).• Constituyen aproximadamente el 5-10% de las células T

CD4+ periféricas.• Expresan el factor de trascripción único FoxP3.• Constitutivamente expresan el marcador CTLA4.• No proliferan en respuesta al desafío antigénico.• Se cree que producen sus efectos supresores a través del

contacto celular (p. ej., con células APC, TH1 o TH2).Las Treg inducidas por antígenos:• También expresan CD25.• Pueden desarrollarse a partir de células T CD25–, CD4+.• Se cree que ejercen sus efectos supresores a través de ci-

tocinas como TGFβ e IL-10.

Hay algunas pruebas del desarrollo de células T fuera del timoLa gran mayoría de las células T necesitan un timo funcio-nal para diferenciarse, pero se ha encontrado un pequeñonúmero de células que portan marcadores de las células Tque suelen ser de tipo oligoclonal en un ratón atímico («des-nudo»). Aunque no se ha descartado la posibilidad de queeste ratón tenga restos del timo, hay pruebas acumulativasque indican que los precursores de la médula ósea puedenasentarse en el epitelio de la mucosa y madurar sin necesi-dad de un timo para formar:• Células T funcionales con TCR γδ.• Probablemente también células T con TCR αβ.La importancia del desarrollo extratímico en los animaleseutímicos (es decir, que tienen un timo normal) todavía noestá clara.

LAS CÉLULAS B SE DESARROLLANPRINCIPALMENTE EN EL HÍGADO FETAL Y EN LA MÉDULA ÓSEAA diferencia de las aves, que tienen un órgano definido don-de se generan las células B (la bolsa de Fabricius), en losmamíferos las células B se desarrollan directamente a partirde las células madre linfoides en el tejido hematopoyéticodel hígado fetal (fig. 2.34). Esto se produce a las 8-9 sema-nas de gestación en los seres humanos y, aproximadamente,a los 14 días en los ratones. Más tarde, el sitio de produc-ción de las células B cambia del hígado a la médula ósea,donde continúa durante la vida adulta. Esta migración des-de el hígado fetal a la médula ósea de las células madre tam-bién se produce para las células de otras estirpes hematopo-yéticas como los eritrocitos, granulocitos, monocitos yplaquetas.

Los progenitores de las células B también se encuentranen el tejido epiploico de los fetos murinos y humanos, y sonlos precursores de un subgrupo de células B autorreplican-tes, las células B-1 (v. antes).

La producción de células B en la médula óseano se produce en dominios distintosLos progenitores de las células B en la médula ósea se obser-van adyacentes al endostio de las laminillas óseas (fig. 2.35).Cada progenitor de las células B en la fase de reorganizacióndel gen de las inmunoglobulinas puede producir una proge-nie de hasta 64. La progenie migra hacia el centro de las ca-vidades del hueso esponjoso y alcanza la luz de un sinusoidevenoso (fig. 2.36).

En la médula ósea, las células B maduran en una asocia-ción estrecha con las células reticulares del estroma, quese encuentran adyacentes al endostio y muy asociadas alseno central, donde se llaman células reticulares adventi-ciales.

Donde las células B se diferencian, las células reticularestienen características fenotípicas mixtas con algunas simili-tudes con los fibroblastos, las células endoteliales y los mio-fibroblastos. Las células reticulares producen colágeno detipo IV, laminina y la forma de actina del músculo liso. Losexperimentos in vitro han demostrado que las células reticu-lares sostienen la diferenciación de las células B, posible-mente produciendo la citocina IL-7.

Las células reticulares adventiciales pueden ser importan-tes para la liberación de células B maduras en el seno central.

Las células B experimentan un proceso de selecciónLa mayoría de las células B (>75%) que maduran en la mé-dula ósea no llega a la circulación, ya que (como los timoci-tos) experimentan un proceso de muerte celular programa-da (apoptosis) y son fagocitadas por los macrófagos de lamédula ósea.

P. Por analogía con el desarrollo de las células T, ¿qué deter-mina si una célula B morirá durante su desarrollo en la mé-dula ósea?R. Las células B sin una reordenación productiva de los genes de lasinmunoglobulinas no sobrevivirán, y muchas células B autorreacti-vas también se eliminarán a través de la selección negativa.


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Hematopoyesis en el hígado fetal

Fig. 2.34 Sección del hígado fetal humano en la que seobservan islas de hematopoyesis (I). Las células madrehematopoyéticas se encuentran en los espacios sinusoidales (S)entre placas de células hepáticas (H). (Por cortesía del Dr. A.Stevens y del profesor J. Lowe.)

S

HI


Las interacciones entre las células B y las células del es-troma aumentan la supervivencia de las células B en desarro-llo, y median una forma de selección que recupera una mi-noría de células B con reordenación productiva de sus genesde las inmunoglobulinas de la muerte celular programada.

Muchas células B autorreactivas también se eliminan a tra-vés de la selección negativa en la médula ósea.

A partir de los datos cinéticos, se estima que aproximada-mente se producen al día 5 × 107 células B murinas. Puestoque el bazo del ratón contiene aproximadamente 7,5 × 107

células B, una gran proporción de células B debe morir, pro-bablemente en la fase pre-célula B, debido a la reordenaciónno productiva de los genes del receptor o a que expresan an-ticuerpos antirreactivos y no se rescatan.

Las inmunoglobulinas son los marcadoresdefinitivos de la estirpe de las células BLas células madre linfoides que expresan deoxinucleotidiltransferasa terminal (TdT) proliferan, se diferencian y expe-rimentan reordenaciones de los genes de las inmunoglobu-linas (v. caps. 3 y 8) para surgir como pre-células B que ex-presan cadenas pesadas μ en el citoplasma. Algunas de estaspre-células B tienen un número pequeño de cadenas μ de su-perficie, asociadas con cadenas ligeras «sustitutas» Vpre B yλ5 (v. fig. 8.2). En este momento ya se ha producido la ex-clusión de los alelos de los genes de las inmunoglobulinaspaternos o maternos. Se cree que las pre-células B que estánproliferando dan lugar a pre-células B más pequeñas.

Una vez que las células B han sintetizado cadenas ligeras,que pueden ser de tipo κ o λ, quedan comprometidas con laespecificidad de unión al antígeno de su receptor de antíge-no de IgM de superficie (sIgM).

Por tanto, una célula B sólo puede fabricar un anticuerpoespecífico, lo que constituye un principio central de la teo-ría de selección clonal de la producción de anticuerpos.

Las moléculas asociadas a inmunoglobulinas de superficieIgα e Igβ (CD79a y b) están presentes en la fase pre-célula Bdel desarrollo.

Las células B en desarrollo adquierenmoléculas de superficie característicasDurante la ontogenia de las células B se produce una se-cuencia de reordenación de los genes de las inmunoglobuli-nas y unos cambios del fenotipo (v. cap. 8) parecidos a losque se han descrito más arriba para las células T.

En los progenitores de las células B se producen reorde-naciones de los genes de la cadena pesada, lo que represen-ta la indicación más temprana del compromiso de la estirpeB. Después se produce la reordenación de los genes de la ca-dena ligera, que tiene lugar en las fases posteriores de pre-célula B.

Las células B migran a, y ejercen sus funcionesen, los tejidos linfoides secundariosLas células B tempranas que migran hacia los ganglios linfá-ticos fetales (17 semanas en los seres humanos) son célulasIgM+ de superficie y células B-1. Los precursores de las cé-lulas B CD5+ se encuentran en el epiplón fetal.

También se encuentran algunas células B CD5+ en la zonamarginal del bazo y la zona del manto de los folículos secun-darios en los ganglios linfáticos de los adultos (v. fig. 2.44).

Después de la estimulación antigénica, las células B ma-duras pueden desarrollarse en células memoria o células for-madoras de anticuerpos (AFC).

LAS CÉLULAS B SE DESARROLLAN PRINCIPALMENTE EN EL HÍGADO FETAL Y EN LA MÉDULA ÓSEA

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Organización esquemática del desarrollo de las células B en la médula ósea

laminillaósea

endostio

capilares

arteriola sinusoide senocentral

célula reticularadventicial

macrófagocélula reticular

1

2

3

4

5

6

7

8

Fig. 2.35 Los primeros progenitores de las células B se encuentran cerca del endostio(1), donde interactúan con las células reticulares del estroma (2). Las células reticularesdel estroma provocan la proliferación y maduración de los precursores de las células B(3 y 4). Durante estos procesos se produce la selección, que implica la apoptosis de lascélulas B y la fagocitosis de las células apoptósicas por los macrófagos (5). Las células Bque han sobrevivido a la selección maduran más e interactúan con las célulasreticulares adventiciales (6), que pueden facilitar su ingreso (7) en los sinusoides de lamédula ósea (8) y finalmente los senos venosos centrales, desde los que entran en lacirculación general. En este modelo, los procesos de maduración y selección siguen ungradiente desde la periferia del tejido de la médula ósea contenido en los espaciosóseos hacia el centro.


Generalmente, las inmunoglobulinas de superficie (sIg) sepierden desde las células plasmáticas (la forma diferenciadaterminal de una AFC) porque ya no es necesaria su funcióncomo receptor. Como cualquier otra célula hematopoyéticadiferenciada terminal, las células plasmáticas tienen una vidalimitada y eventualmente experimentan una apoptosis.

LOS LINFOCITOS MIGRAN A, Y EJERCEN SU FUNCIÓN EN, LOS ÓRGANOS Y TEJIDOSLINFOIDES SECUNDARIOSUna vez que los linfocitos se han generado en los órganoslinfoides primarios migran hacia los tejidos secundarios pe-riféricos, que comprenden:• Órganos encapsulados bien organizados, el bazo y los

ganglios linfáticos (órganos linfoides sistémicos).• Acumulaciones no encapsuladas de tejido linfoide.

El tejido linfoide que se encuentra asociado a las superficiesmucosas se llama tejido linfoide asociado a las mucosas(MALT).

LOS ÓRGANOS Y LOS TEJIDOS LINFOIDESPROTEGEN DIFERENTES SITIOS DEL ORGANISMOLos órganos linfoides sistémicos y el sistema mucoso tienendiferentes funciones en cuanto a la inmunidad:• El bazo es responsable de los antígenos que transporta la

sangre, y los pacientes a los que se les ha quitado el bazoson mucho más sensibles a los patógenos que llegan altorrente sanguíneo.

• Los ganglios linfáticos protegen al organismo de los an-tígenos que proceden de la piel o de las superficies inter-nas y se transportan a través de los vasos linfáticos.

• El sistema de la mucosa protege la superficie de las mismas.Las respuestas a los antígenos que se localizan en el bazoy los ganglios linfáticos producen la secreción de anti-cuerpos hacia la circulación y respuestas celulomediadaslocales.

El sistema de la mucosa es el sitio del primer encuentro(sensibilización de las células inmunitarias con los antígenosque entran a través de las mucosas), y los tejidos linfoides seasocian a las superficies recubriendo:• El aparato intestinal, tejido linfoide asociado al intestino

(GALT).• El aparato respiratorio, tejido linfoide asociado a los

bronquios (BALT).• El aparato genitourinario.El mecanismo efector principal en las mucosas son los anti-cuerpos IgA secretores (sIgA), que se transportan activa-mente a través de las células epiteliales de la mucosa hasta laluz de los aparatos.

P. Más del 50% del tejido linfoide del organismo se encuen-tra en el MALT, y la IgA es la inmunoglobulina más abundan-te del organismo. ¿Qué motivo explicaría esta preponde-rancia de las defensas inmunitarias en los tejidos de lasmucosas?R. Las mucosas presentan una gran superficie, vulnerable a losagentes infecciosos. Éstos, en su mayoría, entran en el organis-mo infectando y/o atravesando las mucosas.

LOS ÓRGANOS LINFOIDES SISTÉMICOS SON EL BAZO Y LOS GANGLIOS LINFÁTICOSEl bazo está formado por la pulpa blanca, la pulpa roja y una zona marginal

El bazo se encuentra en el cuadrante superior izquierdo delabdomen, detrás del estómago y cerca del diafragma. El bazode un adulto tiene un tamaño de alrededor de 13 × 8 cm ypesa aproximadamente 180-250 g.

La capa externa del bazo consta de una cápsula de hacescolaginosos de fibras que entran en el parénquima del órga-no como trabéculas cortas. Éstas, junto con un armazón re-ticular, sostienen dos tipos principales de tejido esplénico:• La pulpa blanca.• La pulpa roja.En el límite exterior de la pulpa blanca se localiza un tercercompartimento, la zona marginal.


48

Médula ósea

Fig. 2.36 1) Microfotografía electrónica de baja potencia quemuestra la estructura del hueso y su relación con la médulaósea. Dentro de las cavidades del hueso esponjoso entre lastrabéculas óseas se produce la linfopoyesis de las células B, y lamaduración se produce en dirección radial hacia el centro(desde el endostio hacia los senos venosos centrales). 2) Labiopsia, abajo, muestra la médula ósea hematopoyética (HM)en los espacios entre las trabéculas óseas (laminillas) (T).Algunos de los espacios también están ocupados poradipocitos (AdC). (Por cortesía del Dr. A. Stevens y delprofesor J. Lowe.)

1

2

T

HM

AdC


La pulpa blanca consta de tejido linfoideLa pulpa blanca del bazo consta de tejido linfoide, la mayo-ría del cual se dispone alrededor de una arteriola central paraformar la capa linfática periarteriolar (CLP; fig. 2.37). LaCLP está formada por zonas con células T y B:• Las células T se encuentran alrededor de la arteriola

central.• Las células B pueden organizarse en folículos «no esti-

mulados» primarios (agregados de células B vírgenes) ofolículos «estimulados» secundarios (que tienen un cen-tro germinal con células de memoria).

Los centros germinales también contienen células folicula-res dendríticas (FDC) y macrófagos fagocíticos. Los macró-fagos y las FDC presentan el antígeno a las células B en elbazo.

Las células B y otros linfocitos son libres para salir y entraren la CLP a través de las ramas de las arteriolas centrales, quepenetran en un sistema de vasos sanguíneos en la zona margi-nal (v. más adelante). Algunos linfocitos, especialmente losplasmoblastos en maduración, pueden pasar a través de lazona marginal por medio de puentes hacia la pulpa roja.

La pulpa roja consta de senos venosos y cordonescelularesLos senos venosos y los cordones celulares de la pulpa rojacontienen:• Macrófagos residentes.• Eritrocitos.• Plaquetas.• Granulocitos.• Linfocitos.• Numerosas células plasmáticas.

Además de tener funciones inmunológicas, el bazo es un re-servorio de plaquetas, eritrocitos y granulocitos. Las plaque-tas y los eritrocitos viejos se destruyen en la pulpa roja a tra-vés de un proceso que se conoce como «hemocatéresis».

El bazo desarrolla sus funciones gracias a su organizaciónvascular (fig. 2.38). Las arterias centrales rodeadas por laCLP terminan en los capilares arteriales, que se abren libre-mente en los cordones de la pulpa roja. Por tanto, las célu-las circulantes pueden alcanzar estos cordones y quedar atra-padas. Los macrófagos reconocen y fagocitan las plaquetas ylos eritrocitos envejecidos.

Las células sanguíneas que no se ingieren ni se destruyenpueden volver a la circulación sanguínea deformándose y pa-sando a través de los orificios de la pared endotelial discon-tinua de los senos venosos, a través de los cuales fluye libre-mente el plasma.

La zona marginal contiene células B, macrófagos y células dendríticasLa zona marginal rodea la pulpa blanca y tiene dos caracte-rísticas principales:• Una organización vascular característica.• Subgrupos únicos de células residentes (células B, macró-

fagos y células dendríticas).Los vasos sanguíneos de la zona marginal forman un sistemade senos comunicantes que reciben sangre de las ramas de laarteria central (v. fig. 2.38).

La mayoría de la sangre que procede de los senos margi-nales entra en los cordones de la pulpa roja y drena hacia lossenos venosos, pero una pequeña cantidad pasa directamentehacia los senos venosos para formar una circulación cerrada.

Las células que residen en la zona marginal comprenden:• Varios tipos de APC, como macrófagos metalófilos, ma-

crófagos de la zona marginal, células dendríticas.• Un subconjunto de células B con fenotipo y función dife-

renciados, que expresan IgM muy claramente con pocaIgD o sin ella y son células recirculantes de vida larga (norecirculantes en el ratón).

• Algunas células B-1.

P. En los seres humanos, la zona marginal no se desarrolla deltodo hasta los 2 años de edad. ¿Qué consecuencia funcionaltiene este retraso del desarrollo de la zona marginal?R. Las células B y las células B-1 de la zona marginal respondencon fuerza a los antígenos independientes del timo, incluyen-do los polisacáridos capsulares de las bacterias, y la función prin-cipal de la zona marginal es producir respuestas inmunitariasfrente a las bacterias que han alcanzado la circulación (p. ej., es-treptococos). Por tanto, los niños tienen una capacidad reduci-da para responder a las infecciones de la sangre por determina-das bacterias (encapsuladas).

Los ganglios linfáticos filtran los antígenosdel líquido del tejido intersticial y la linfa

Los ganglios linfáticos forman parte de una red que filtra losantígenos del líquido del tejido intersticial y la linfa cuandopasa desde la periferia al conducto torácico y otros conduc-tos colectores principales (fig. 2.39).

Los ganglios linfáticos suelen estar en las ramas de los va-sos linfáticos. Los grupos de ganglios linfáticos están coloca-dos estratégicamente en las zonas en que drenan varias re-giones superficiales y profundas del organismo, como:

LOS ÓRGANOS LINFOIDES SISTÉMICOS SON EL BAZO Y LOS GANGLIOS LINFÁTICOS

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Pulpa blanca del bazo

Fig. 2.37 Sección del bazo en la que se observa un agregadolinfoide de la pulpa blanca. La zona marginal (ZM) y la pulparoja (PR) rodean un folículo linfoide secundario, con el centrogerminal (CG) y el manto (Mn). Adyacente al folículo hay unaarteriola (A) rodeada por la capa linfática periarteriolar (CLP),que consta principalmente de células T. Obsérvese que la zonamarginal sólo está presente en un lado del folículo secundario.(Por cortesía del profesor I. Maclennan.)

A

PR

ZM

CG

Mn

CLP


• El cuello.• Las axilas.• Las ingles.• El mediastino.• La cavidad abdominal.Los ganglios linfáticos protegen la piel (ganglios subcutá-neos superficiales) y las mucosas de los aparatos respiratorio,digestivo y genitourinario (ganglios viscerales o profundos).

Los ganglios linfáticos de los seres humanos tienen undiámetro de 2-10 mm, son redondeados o tienen forma deriñón y poseen una indentación denominada hilio por don-de entran y salen los vasos sanguíneos.

La linfa llega al ganglio linfático a través de varios vasoslinfáticos aferentes, y lo abandona a través de un único vasoeferente en el hilio.

Los ganglios linfáticos constan de áreas de células By T y la médulaUn ganglio linfático típico está rodeado por una cápsula co-laginosa. Las trabéculas radiales, junto con las fibras reticu-lares, sostienen los distintos componentes celulares. Losganglios linfáticos constan de:• Un área de células B (corteza).• Un área de células T (zona paracortical).

• Una médula central que consta de cordones celularesque contienen células T, células B, abundantes célulasplasmáticas y macrófagos (figs. 2.40-2.42).

La zona paracortical contiene muchas APC (células inter-digitantes), que expresan concentraciones altas de molécu-las de superficie MHC de clase II. Éstas son células quemigran desde la piel (células de Langerhans) o desde lasmucosas (células dendríticas), que transportan antígenosprocesados hacia los ganglios linfáticos desde las superfi-cies externa e interna del organismo (fig. 2.43). La mayo-ría del tejido linfoide se encuentra en la corteza y en lazona paracortical.

La zona paracortical contiene vasos poscapilares especia-lizados –vénulas de endotelio alto (VEA), que permiten eldesplazamiento de los linfocitos fuera de la circulación haciael ganglio linfático (v. «Tráfico de linfocitos» más adelante yla fig. 2.54).

La médula está organizada en cordones separados por se-nos linfoides (medulares), que drenan en el seno terminal yson el origen del vaso linfático eferente (v. fig. 2.42).

Las células fagocitarias depuradoras se organizan a lo lar-go de los senos linfáticos, especialmente en la médula.Cuando la linfa pasa a través de los ganglios desde los vasoslinfáticos aferentes al eferente, las células fagocitarias elimi-


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Organización vascular del bazo

Fig. 2.38 La arteria esplénica se ramifica para formar lasarterias trabeculares, que dan lugar a las arterias centralesrodeadas por la capa linfática periarteriolar (CLP), que son lasáreas de las células T de la pulpa blanca. Cuando abandonanla CLP, las arterias centrales continúan como arteriaspenicilares y capilares revestidos, que se abren en loscordones esplénicos de la pulpa roja. Desde la pulpa roja(donde tiene lugar la hemocatéresis), la sangre se disemina

a través de la pared de los senos venosos. Las arteriolascentrales rodeadas por la CLP dan ramas colaterales quealcanzan una serie de senos en la zona marginal. La mayoríade la sangre procedente de los senos marginales entra en loscordones de la pulpa roja y drena hacia los senos venosos,pero una parte pasa directamente hacia los senos para formaruna circulación cerrada. (Por cortesía del Dr. A. Stevens y delprofesor J. Lowe.)

capilaresrevestidos

arteriaspenicilares

cordonesesplénicos

senosvenosos

vena trabecular

arteria trabecular

tejido de apoyofibrocolaginoso

pulpa blanca(principalmente linfocitos T)

arteria central

arteriolas radialesa los senos perilinfoides

senos perilinfoidesde la zona marginal

senos cavernososperimarginales

APCsenos marginales

red de la zonamarginal


nan las partículas de antígenos y las trasportan hacia el teji-do linfoide del ganglio linfático.

La corteza contiene agregados de células B en forma defolículos primarios o secundarios.

También se encuentran células B en la región subcapsu-lar adyacente al seno marginal. Es posible que estas célulassean parecidas a las células B de la zona marginal esplénicaque interceptan los patógenos que entran, produciendoprincipalmente una respuesta rápida, basada en la IgM, e in-dependiente de T.

Las células T se encuentran principalmente en la zonaparacortical. Por tanto, si un antígeno dependiente de T ata-ca un área de la piel o la mucosa, los ganglios linfáticos quedrenan esa zona concreta muestran una proliferación activade células T en la zona paracortical.

P. ¿Cómo se transporta el antígeno desde la piel a la zona pa-racortical de los ganglios linfáticos regionales?R. Sobre células de Langerhans/células veladas en los vasos linfá-ticos aferentes.

Otras pruebas de esta localización de las células T en lazona paracortical proceden de los pacientes con aplasia con-génita del timo (síndrome de DiGeorge), que tienen menoscélulas T de lo normal en la zona paracortical. Los ratoneso las ratas timectomizados neonatalmente o atímicos congé-nitos («desnudos») muestran características parecidas.


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El sistema linfático

Fig. 2.39 Los ganglios linfáticos se encuentran en las unionesde los vasos linfáticos, y forman una red que drena y filtra ellíquido intersticial desde los espacios tisulares. Sonsubcutáneos o viscerales, y los últimos drenan los tejidosprofundos y los órganos internos del cuerpo. Más adelante lalinfa alcanza el conducto torácico, que se abre en la venasubclavia izquierda y así retorna a la circulación.

ganglioslinfáticos

vasoslinfáticos

conductotorácico

vena subclaviaizquierda

Sección de un ganglio linfático

Fig. 2.40 Los ganglios linfáticos están rodeados por unacápsula de tejido conjuntivo y se organizan en tres áreasprincipales: la corteza (C), que es el área de las células B; lazona paracortical (P), que es el área de las células T; y lamédula (M), que contiene cordones de tejido linfoide. Tinciónde H-E. ×10. (Adaptada de Zucker-Franklin D., Grossi C. E.,eds. Atlas of blood cells: function and pathology, 3.ª ed. Milán:Edi Ermes; 2003.)

M

P

C

Estructura histológica de un ganglio linfático

Fig. 2.41 Se observan la corteza (C), la zona paracortical (P) y la médula (M). La sección se ha teñido para mostrar lalocalización de las células T. Son más abundantes en la zonaparacortical, pero se encuentran algunas de ellas en el centrogerminal (CG) del folículo linfoide secundario, en la corteza yen los cordones medulares (CM). (Por cortesía del Dr. A. Stevens y del profesor J. Lowe.)

C

CG

CM

M P


Los folículos secundarios están formados por un centro germinal y la zona del mantoEn los ganglios linfáticos estimulados por antígenos se ob-servan centro germinales en los folículos secundarios. Sonparecidos a los centros germinales que se observan en lasáreas de las células B de la pulpa blanca del bazo y en losMALT.

Los centros germinales están rodeados por una zona demanto de linfocitos (fig. 2.44). Las células B de la zona del man-to (fig. 2.45) coexpresan IgM de superficie, IgD y CD44.Esto se considera una prueba de que son células B vírgenesque recirculan activamente.

En la mayoría de los folículos secundarios, la zona delmanto gruesa, o corona, se orienta hacia la cápsula del gan-glio. Los folículos secundarios contienen:• FDC (fig. 2.46).


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Esquema de la estructura de un ganglio linfático

Fig. 2.42 Debajo de la cápsula colagenosa se encuentra elseno subcapsular, que está recubierto por células endotelialesy fagocitos. Los linfocitos y los antígenos de los espaciostisulares que lo rodean o los ganglios adyacentes pasan al senoa través de los vasos linfáticos aferentes. La corteza esprincipalmente un área de células B. Las células B se organizanen folículos primarios o, con más frecuencia, en folículossecundarios, es decir, con un centro germinal. La zonaparacortical contiene principalmente células T. Cada gangliolinfático tiene su propia irrigación arterial y venosa. Los linfocitos entran en el ganglio desde la circulación a travésde las vénulas de endotelio alto (VEA), muy especializadas enla zona paracortical. La médula contiene tanto células B comoT, además de la mayoría de las células plasmáticas del gangliolinfático organizadas en cordones de tejido linfoide. Los linfocitossalen del ganglio a través del vaso linfático eferente.

senosubcapsular

(marginal)

VEA

folículoprimario

centrogerminal

del folículosecundario

vasolinfáticoaferente

cápsulacolagenosacortezazonaparacortical

médulahiliovaso linfáticoeferentearteria

vena

cordonesmedulares

trabéculas

Células interdigitantes en la zona paracortical de unganglio linfático

Fig. 2.43 Las células dendríticas interdigitantes (IDC; teñidasde marrón oscuro) establecen contactos entre ellas y con lascélulas T paracorticales. (Por cortesía del Dr. A. Stevens y delprofesor J. Lowe.) (V. también fig. 2.16.)

IDC

Estructura del folículo secundario

Fig. 2.44 Centro germinal grande (CG) rodeado por la zonadel manto (Mn).

CG

Mn

Distribución de las células B en la corteza de los ganglios linfáticos

Fig. 2.45 Tinción inmunohistoquímica de las células B para lasinmunoglobulinas de superficie que demuestra que seconcentran en gran medida en el folículo secundario, el centrogerminal (GC), la zona del manto (Mn) y entre la cápsula y elfolículo –la zona subcapsular (SC)–. Se observan algunascélulas B en la zona paracortical (P), que contieneprincipalmente células T (v. también fig. 2.41).

GC

SCMnP


• Algunos macrófagos (fig. 2.47).• Algunas células CD4+.Al parecer, todas las células del folículo secundario junto conlos macrófagos del seno marginal especializados desempe-ñan una función en la generación de las respuestas de las cé-lulas B y, en particular, en el desarrollo de la memoria de lasmismas.

En los centros germinales, las células B proliferan, seseleccionan y se diferencian en células de memoria oen precursores de las células plasmáticasEl centro germinal consta de una zona oscura y una zonaclara:• La zona oscura es el sitio por donde una o algunas célu-

las B entran en el folículo linfoide primario y experimen-tan una proliferación activa que da lugar a la expansión

clonal; estas células B se llaman centroblastos y experi-mentan un proceso de hipermutación somática, queconduce a la generación de células con un rango ampliode afinidades por los antígenos.

• En la zona clara, las células B (centrocitos) se encuen-tran con el antígeno sobre la superficie de las FDC (v. fig.2.14) y sólo sobreviven las células con una afinidad altapor el antígeno.

Las células con receptores de anticuerpos mutados de afini-dad más baja mueren por apoptosis y son fagocitadas por losmacrófagos del centro germinal.

Los centrocitos seleccionados interactúan con las célulasTH CD4+ del centro germinal y experimentan un cambiode clase (es decir, la sustitución de sus genes de la regiónconstante de la cadena pesada de la inmunoglobulina expre-


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Células foliculares dendríticas en un folículo linfoidesecundario

Fig. 2.46 Este folículo del ganglio linfático se ha teñido conanticuerpos monoclonales marcados con enzimas parademostrar la presencia de células foliculares dendríticas.

Macrófagos del centro germinal

Fig. 2.47 La inmunotinción para la catepsina D muestra variosmacrófagos localizados en el centro germinal (GC) de unfolículo secundario. Estos macrófagos, que fagocitan las célulasapoptósicas, se llaman macrófagos del cuerpo tingible (TBM).(Por cortesía del Dr. A. Stevens y del profesor J. Lowe.)

GC

TBM

Estructura y función del centro germinal

Fig. 2.48 En la zona oscura proliferanactivamente una o varias células B (célulasdel fondo). Esta proliferación da lugar a laexpansión clonal, y se acompaña de lahipermutación genética de los genes de laregión de la inmunoglobulina V. Por tanto,se generan células B con la mismaespecificidad, pero de afinidad diferente.En la zona clara, las células B conmutaciones desfavorables o con afinidadbaja sufren la apoptosis y son fagocitadaspor los macrófagos. Las células conafinidad adecuada encuentran el antígenoen la superficie de las células folicularesdendríticas (FDC) y, con la ayuda de lascélulas T CD4+, experimentan un cambiode clase, abandonando el folículo comocélulas B de memoria o precursores de células plasmáticas.

diferenciaciónselección

afinidadmejorada

centrogerminal

célulaB indi-ferenciada

hipermutaciónsomática

expansiónclonal

TB

FDC

mutacionesdesfavorables

célula Bapoptósica

cambiode clase

zonaclara

zonaoscura

zonadel manto

célulaplasmática

célula Bmemoria


sada originalmente por otra clase, como por ejemplo, IgMa IgG o IgA, v. cap. 8).

Las células B del centro germinal seleccionadas se diferen-cian en células B memoria o en precursores de las célulasplasmáticas y abandonan el centro germinal (fig. 2.48).

EL MALT INCLUYE A TODOS LOS TEJIDOSLINFOIDES QUE SE ASOCIAN A LAS MUCOSASLos agregados de tejido linfoide encapsulado y no encapsu-lado se encuentran especialmente en la lámina propia y lasáreas de la submucosa de los aparatos gastrointestinal, respi-ratorio y genitourinario (v. fig. 2.26).

Las amígdalas contienen una cantidad considerable de te-jido linfoide, generalmente con folículos secundarios gran-des y zonas de células T intermedias con VEA. Los tres ti-pos principales de amígdalas que constituyen el anillo deWaldeyer son:• La amígdala palatina.• La amígdala faríngea (que se llama adenoides cuando en-

ferma).• La amígdala lingual (fig. 2.49).También se observan agregados de tejido linfoide recubrien-do los bronquios y a lo largo del aparato genitourinario.

La mucosa digestiva, respiratoria y genitourinaria contie-ne células dendríticas para la captación, el procesamiento yel transporte de antígenos hasta los ganglios linfáticos dedrenaje.

Los tejidos linfoides que se observan en la lámina propiade la pared gastrointestinal suelen extenderse hacia la sub-mucosa, y se encuentran como:• Nódulos solitarios (fig. 2.50).• Nódulos agregados, como en el apéndice (fig. 2.51).

El epitelio asociado a los folículos se ha especializado para transportar losagentes patógenos hacia el tejido linfoideLas placas de Peyer se encuentran en la parte inferior delíleon. El epitelio intestinal que rodea las placas de Peyer

(epitelio asociado al folículo, EAF) y otros agregados linfoi-des asociados a la mucosa (p. ej., amígdalas) están especializa-dos para posibilitar el transporte de los agentes patógenoshacia el tejido linfoide. Esta función característica la realizanlas células epiteliales llamadas células «M», que están disper-sas entre las otras células epiteliales y se llaman así porquetienen numerosos micropliegues en su superficie luminal.

Las células M contienen invaginaciones profundas en sumembrana plasmática basolateral, que forman bolsas quecontienen linfocitos B y T, células dendríticas y macrófagos(fig. 2.52). Los antígenos y los microorganismos se transci-tosan hacia las bolsas y al tejido linfoide de la mucosa orga-nizado bajo el epitelio (fig. 2.53).

Las células M no son exclusivas de las placas de Peyer,sino que también se encuentran en los epitelios asociados alas acumulaciones de células linfoides como áreas de «mues-treo de antígenos» en otras zonas mucosas.


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Estructura de la amígdala lingual

Fig. 2.49 La amígdala lingual, situada en el tercio posterior dela lengua, consta de acumulaciones de tejido linfoide (L) confolículos secundarios grandes asociados a una mucosa queforma invaginaciones profundas de tipo hendidura (flecha).Alrededor de la amígdala se observan glándulas salivales (GS)que contienen moco. Estas son características comunes atodos los tipos de amígdalas. (Por cortesía del Dr. A. Stevens y del profesor J. Lowe.)

GSL

Nódulo linfoide solitario en el intestino grueso

Fig. 2.50 Este nódulo se localiza en la mucosa y la submucosade la pared intestinal (flecha). (Por cortesía del Dr. A. Stevens ydel profesor J. Lowe.)

Nódulos linfoides en el apéndice humano

Fig. 2.51 1) Apéndice de un niño de 10 años de edad en elque se observan nódulos linfoides grandes que se extiendenhacia la submucosa. 2) Apéndice de un hombre de 36 años.Obsérvese la espectacular disminución del tejido linfoide, conla desaparición virtual de los folículos linfoides. Esto ilustra laatrofia de los tejidos linfoides durante el envejecimiento, elcual no se limita al apéndice. (Por cortesía del Dr. A. Stevensy del profesor J. Lowe.)

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El área de la cúpula de las placas de Peyer y las regio-nes subepiteliales de las amígdalas contienen las células Bque muestran un fenotipo y una función parecidos a los quese observan en las células B de la zona marginal del bazo(v. antes).

P. La defensa principal de las mucosas son los anticuerpos delisotipo IgA. ¿Qué características de estos anticuerpos seríancruciales a este respecto?R. Los anticuerpos del isotipo IgA producidos a nivel de la muco-sa son una forma secretora específica que puede atravesar lasmembranas epiteliales y ayudan a prevenir la entrada de microor-ganismos infecciosos. La resistencia a la digestión enzimática en elintestino también sería una característica importante de la IgA se-cretora en el GALT. En el capítulo 3 se describe con detalle el trans-porte de la IgA a través del epitelio de la mucosa (v. fig. 3.11).

Los linfocitos intraepiteliales y de la láminapropia se encuentran en la mucosa

Además del tejido linfoide organizado que forma el sistemadel MALT, se encuentra un gran número de linfocitos y cé-lulas plasmáticas en la mucosa de:• El estómago.• El intestino delgado y el intestino grueso.• Las vías respiratorias superiores e inferiores.• Otros órganos.Los linfocitos se encuentran tanto en el tejido conjuntivo dela lámina propia como dentro de la capa epitelial:• Los linfocitos de la lámina propia (LLP) son predomi-

nantemente células T activadas, pero también se han de-tectado numerosas células B activadas y células plasmáti-cas; estas células plasmáticas secretan principalmente IgA,que se transporta a través de las células epiteliales y se li-bera en la luz.

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Localización de las células M

Fig. 2.52 El epitelio intestinal asociado a los folículos contienecélulas M. Obsérvense los linfocitos y los macrófagosocasionales (MØ) en la bolsa formada por la invaginación dela membrana basolateral de la célula M. Los antígenosendocitados por la célula M han pasado a través de esta bolsahacia el tejido subepitelial (no se muestra).

MØ

MØ

célula dendrítica

célula M

enterocito linfocitos B y T

Tejido linfoide de la mucosaFig. 2.53 Las placas de Peyer, así como lasamígdalas y otras áreas de tejido linfoidedel MALT, son sitios donde los linfocitos sesensibilizan a los antígenos, que soningeridos por las células M en el epitelioasociado a los folículos (EAF). La regiónsubepitelial, la cúpula, es rica en APC, ytambién contiene un subgrupo de célulasB parecidas a las que se encuentran en lazona marginal del bazo. Los folículoslinfoides y las zonas dependientes de Tintermedias se localizan bajo la región dela cúpula. Los linfocitos imprimados por losantígenos en estos sitios de inicio de lamucosa intestinal migran hacia los ganglioslinfáticos mesentéricos y, de allí, a los sitiosefectores (las vellosidades intestinales),donde se encuentran en la lámina propia(LLP) y dentro del epitelio superficial (LIE).

vellosidades

epitelio

linfocito intraepitelial (LIE)

unión estrecha

linfocito de la láminapropia (LLP)

cripta

VEA

placade Peyer

área dela cúpula

capa de glucocálizmucoso

célulaM

borde delcepillo

membranabasal

lámina propia ganglio

linfático mesentérico


• Los linfocitos intraepiteliales (LIE) son principalmentecélulas T; esta población se diferencia de los LLP porqueincluye una proporción alta de células T γδ (10-40%) ycélulas CD8+ (70%).

La mayoría de las células T LLP e LIE pertenecen al sub-grupo CD45RO de las células memoria. Responden es-casamente al estímulo con anticuerpos para CD3, peropueden activarse por otras vías (p. ej., a través de CD2 oCD28).

La cadena αE de la integrina HML-1 (CD103) no estápresente en las células T circulantes en reposo, pero se expre-sa después de la estimulación con fitohemaglutinina (PHA).Los anticuerpos para CD103 son mitogénicos e inducen laexpresión de la cadena α del receptor de IL-2 de baja afini-dad (CD25) en las células T de la sangre periférica. αE se unecon la cadena β7 para formar un heterodímero αE/β7, que esuna integrina expresada por los IEL y otros leucocitos acti-vados. La E-cadherina de las células epiteliales es el ligandopara αE/b7. La unión entre αE/β7y la E-cadherina puede serimportante para el asentamiento y la retención de los linfoci-tos que expresan αE/β7 en el epitelio intestinal.

Se sabe que los LEI liberan citocinas, incluyendo IFNγ eIL-5. Se ha sugerido que una función de los LEI es la vigi-lancia inmunitaria contra las células del huésped mutadas oinfectadas por virus.

LA MAYORÍA DE LOS LINFOCITOSRECIRCULA POR TODO EL ORGANISMOUna vez en los tejidos secundarios, los linfocitos no sólose quedan allí; muchos se mueven desde un órgano linfoi-de a otro a través de los vasos sanguíneos y linfáticos(fig. 2.54).

Los linfocitos abandonan la sangre a través de las vénulas de endotelio altoAunque algunos linfocitos salen de la sangre a través de vé-nulas no especializadas, la ruta de salida principal en los ma-

míferos es a través de una sección especializada de las VPC quese conoce como vénulas de endotelio alto (VEA; figs. 2.55 y2.56). En los ganglios linfáticos se encuentran principalmen-te en la zona paracortical, y hay menos en la corteza y nin-guno en la médula.

Algunos linfocitos, principalmente las células T, llegandesde el área de drenaje del ganglio a través de los vasos lin-fáticos aferentes, no a través de las VEA; ésta es la ruta prin-cipal por la que los antígenos entran en los ganglios.

Además de en los ganglios linfáticos, las VEA también seencuentran en el MALT y en el timo (v. fig. 2.29).


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Esquemas del tráfico de los linfocitosFig. 2.54 Los linfocitos se mueven a travésde la circulación y entran en los ganglioslinfáticos y el MALT a través de célulasendoteliales especializadas de las vénulaspostcapilares (es decir, vénulas deendotelio alto [VEA]). Abandonan losganglios linfáticos y el MALT a través de losvasos linfáticos eferentes y pasan a otrosganglios, y finalmente entran en elconducto torácico, que desemboca en lacirculación en la vena subclavia izquierda(en los seres humanos). Los linfocitosentran en las áreas de la pulpa blanca delbazo en las zonas marginales, pasan hacialos sinusoides de la pulpa roja y salen através de la vena esplénica.

compartimento de loslinfocitos sanguíneos

bazo

tejidos

vaso linfáticoeferente

vaso linfáticoaferente

gangliolinfático

VEA

conductotorácico

Zona paracortical del ganglio linfático donde se observan vénulas de endotelio alto (VEA)

Fig. 2.55 Los linfocitos abandonan la circulación a través delas VEA y entran en el ganglio. H-E. ×200. (Por cortesía del Dr.A. Stevens y del profesor J. Lowe.)

VEA


P. ¿Qué tipos de moléculas necesarias para el movimiento delos linfocitos podría esperarse que se expresaran en las VEA?R. Las VEA expresan un conjunto distintivo de quimiocinas queemiten señales a los linfocitos para que migren hacia los tejidoslinfoides. También tienen un grupo especializado de moléculasde adhesión que permiten que las células se unan con las célu-las endoteliales cuando migran.

Las VEA tienen características permanentes de los tejidoslinfoides secundarios, pero también pueden desarrollarse apartir del endotelio normal en sitos donde se producen reac-ciones inflamatorias crónicas (p. ej., en la piel y en la sino-vial). Esto, a su vez, puede dirigir el subgrupo de células Tespecíficas hacia la zona donde se han formado las VEA.

Las moléculas de adhesión (v. apéndice 2) y las quimioci-nas (v. apéndice 4) controlan el movimiento de los linfocitosa través del endotelio. Por ejemplo:• La molécula de adhesión MadCAM-1 se expresa en las

células endoteliales de los tejidos intestinales.• La VCAM-1 está presente en las células endoteliales de

los pulmones y la piel.Las moléculas que se asientan en los linfocitos dirigen selec-tivamente a los linfocitos hacia órganos concretos interac-tuando con estas moléculas de adhesión (v. cap. 6). En elcaso del intestino, las integrinas-α4β7 desempeñan una fun-ción crucial, ya que median la adhesión de los linfocitos a lasVEA de las placas de Peyer que expresan MadCAM-1.

El tráfico de los linfocitos hace que los antígenos queden expuestos a un gran número de ellosLas células linfoides del interior de los ganglios linfáticosvuelven a la circulación a través de los vasos linfáticos efe-rentes, que pasan a través del conducto torácico hacia la venasubclavia izquierda. Aproximadamente el 1-2% del compar-timento de linfocitos recircula cada hora. De forma global,este proceso permite que un gran número de linfocitos espe-cíficos de los antígenos entren en contacto con sus antígenosespecíficos en el microentorno de los órganos linfoides peri-féricos.

P. ¿Por qué es importante que el antígeno pueda entrar encontacto con muchos linfocitos?R. Las células linfoides son monoespecíficas, y sólo un número li-mitado de linfocitos son capaces de reconocer un antígeno enparticular. La recirculación de los linfocitos y el movimiento deun antígeno y las APC aumenta las posibilidades de que los lin-focitos se encuentren con su antígeno específico poco despuésde una infección.

En condiciones normales, hay un tráfico continuo de lin-focitos a través de los ganglios linfáticos, pero cuando el an-tígeno entra en los ganglios linfáticos de un animal que yaestá sensibilizado para ese antígeno el tráfico se paralizatemporalmente durante aproximadamente 24 horas. Así, loslinfocitos específicos para el antígeno se retienen preferen-temente en los ganglios linfáticos que drenan el origen delantígeno. En especial, los blastocitos no recirculan y pareceque permanecen en un sitio.

La estimulación antigénica en un área de la mucosa provoca una respuesta de los anticuerpos que se limita en gran medida al MALTUn motivo para considerar el MALT como un sistema dife-rente de los órganos linfoides sistémicos es que las célulaslinfoides asociadas a la mucosa recirculan principalmentedentro del sistema linfoide de la mucosa. Así, las células lin-foides estimuladas en las placas de Peyer pasan a través delos ganglios linfáticos regionales hasta el torrente sanguíneoy vuelven «a casa» en la lámina propia intestinal (fig. 2.57 yv. fig. 2.53).

La recirculación específica es posible debido a que las cé-lulas linfoides expresan moléculas de asentamiento que seunen a las moléculas de adhesión, que se expresan específi-camente en las moléculas de adhesión de las células endote-liales de las VPC de la mucosa, pero que no se encuentranen las VEA de los ganglios linfáticos (v. antes).

Así, la estimulación antigénica de un área de la mucosaprovoca una respuesta de los anticuerpos que se limita engran medida, pero no exclusivamente, a los tejidos de la mu-cosa.

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Microfotografía electrónica que muestra una vénula de endotelio alto (VEA) en la zona paracortical de un ganglio linfático

Fig. 2.56 Cerca de la lámina basal puede apreciarse unlinfocito (Li) moviéndose desde la luz (Lu) de la VEA. La VEAestá rodeada parcialmente por una célula adventicial (CA).×1.600.

Lu

Li

CA


LECTURAS ADICIONALESGoldsby RA, Kindt TJ, Kuby J, Osborne BA. Kuby Immunology, 5th

edn. Oxford: WH Freeman; 2003. Janeway Jr CA, Travers P, Wolpert M, Schlomchik MJ. Immunobiol-

ogy. London: Garland Publishing; 2004.Lamm ME, Strober W, McGhee JR, Mayer L, eds. Mestecky J, Bi-

enenstock J. Mucosal Immunology. San Diego: Academic Press;2005.

Liu Y-J, Kanzler H, Soumelis V, Gilliet M. Dendritic cell lineage, plasticity and cross-regulation. Nature Immunology2001;7:585–589.

Lydyard PM, Whelan A, Fanger MW. Instant Notes in Immunolo-

gy, 2nd edn. London: Garland Science/Bios Scientific Publishing,2004.

Playfair JHL, Chain BM. Immunology at a Glance, 7th edn. Oxford:Blackwell Scientific Publications; 2004.

Reddy KV, Yedery RD, Aranha C. Antimicrobial peptides: premisesand promises. Int J Antimicrob Agents 2004;24:536–547.

Roitt IM, Delves P. Essential Immunology, 10th edn. Oxford: Black-well Scientific Publications; 2001.

Shevach E. Regulatory/suppressor T cells in health and disease.Arthritis Rheum 2004;50:2721–2724.

Von Andrian UH, Mempel TR. Homing and cellular traffic in lymphnodes. Nature Rev Immunol 2003;3:867–878.


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Circulación de los linfocitos dentro del sistema linfoide de la mucosaFig. 2.57 Las células linfoides estimuladaspor los antígenos en las placas de Peyer (olos bronquios u otras zonas de mucosa)migran a través de los ganglios linfáticosregionales y el conducto torácico hacia eltorrente sanguíneo, y de ahí a la láminapropia (LP) del intestino o a otrassuperficies mucosas, que pueden estarcerca o lejos del sitio de sensibilización.Así, los linfocitos estimulados en unasuperficie mucosa pueden distribuirseselectivamente a través del sistema delMALT. Esto está mediado por moléculas deadhesión específicas en los linfocitos y lasVEA de la mucosa.

antígeno

IgA

placas de Peyer, bronquiosy otras zonas mucosas tejido mucoso

conducto torácico torrente sanguíneo

IgAIgA

IgA IgAIgA

LP

Razonamiento crítico: Desarrollo del sistema inmunitario (v. comentarios en la pág. 493)

Las inmunodeficiencias pueden decirnos muchas cosas sobrecómo funciona normalmente el sistema inmunitario. En inves-tigación suelen utilizarse ratones que carecen de timo congé-nitamente (y tienen un defecto genético asociado que produ-ce pérdida del pelo), los llamados «ratones desnudos».1 ¿Qué efecto podría tener este defecto sobre el número y

los tipos de linfocitos en la sangre? ¿Cómo afectaría esto ala estructura de los ganglios linfático? ¿Qué efecto tendríasobre la capacidad de los ratones para luchar contra las in-fecciones?

En ocasiones, se desarrolla un tumor en el timo (timoma) enlos pacientes adultos y es necesario eliminar completamente laglándula del timo.2 ¿Qué efecto podría tener la timectomía en un adulto sobre

su capacidad para luchar contra las infecciones?

Con el desarrollo de las técnicas modernas de biología mo-lecular, es posible producir animales que carecen por com-pleto de genes individuales. Estos animales se llaman «de-fectivos genéticos». A veces estos defectos pueden tenerbastantes efectos supresores sobre el desarrollo, y a vecessólo efectos menores. Otros, como las inmunodeficiencias,son muy informativos. Basándose en la información que seproporciona en el capítulo 2, ¿cómo afectarían los siguien-tes «defectos» al desarrollo de los leucocitos y/o los órganoslinfoides?3 ¿RAG-1? (los genes RAG-1 y RAG-2 participan en los proce-

sos de recombinación que generan receptores de antíge-nos sobre las células B y T.)

4 ¿La interleucina-7?5 ¿La cadena de la integrina-β7?


Inmunología. Male, Brostoff, Roitt, 7a Edición · PDF fileCAPÍTULO Células, tejidos 2 y órganos del sistema inmunitario 19 LA MAYORÍA DE LAS...

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