El intestino como parte del sistema inmune adaptativo (módulo II)

El aparato digestivo obviamente tiene entre sus funciones la liberación y absorción de nutrientes (lo que es relevante para producción), pero también desempeña otras funciones vitales. Una de ellas es la inmunidad adquirida, que tiene como principal órgano al intestino, el más grande del sistema inmune adaptativo.

La respuesta inmune general

Aunque la respuesta inmune es compleja, la podemos dividir en inmunidad humoral e inmunidad celular. Los dos tipos de respuesta son importantes, pero la contribución efectiva de cada una al control de una enfermedad cambia con las características propias de cada tipo de enfermedad. Una parte importante de las respuestas inmunes intestinales son solamente locales, o sea que no pasan a la circulación sistémica y no pueden medirse por pruebas serológicas.

Tanto las respuestas humorales como celulares se pueden dar a nivel sistémico o a nivel local. Las respuestas sistémicas resultan en mecanismos de defensa que circulan y están activos en todo el organismo. Las respuestas locales solamente están presentes en órganos o en tejidos específicos.

Cuando se envía una muestra de suero al laboratorio para medir anticuerpos, se están midiendo inmunoglobulinas circulantes, que son solamente una parte de la respuesta humoral. Al hacer la interpretación de los resultados de pruebas serológicas, con frecuencia se asume que el resto de la respuesta inmune está presente, lo cual puede no ser del todo cierto ya que los diversos tipos de respuesta inmune pueden ser independientes (Figura 1).

La respuesta inmune efectiva necesita la presencia inicial de tres componentes celulares: la célula presentadora de antígenos, las células T (timo-dependientes) y las células B (bursa-dependientes). Si alguna de esas tres células no está presente o no es funcional, la respuesta inmune no ocurre o es ineficiente. Por esto es que se da gran importancia a proteger los componentes del sistema inmune desde la vida temprana.

La inmunidad humoral y celular son diferentes en muchos aspectos. Uno de ellos tiene que ver con la naturaleza del antígeno. Si el agente está inactivado (por ejemplo en las vacunas muertas), la respuesta es de tipo humoral únicamente. Si el agente infeccioso está vivo y se da la replicación del mismo en el organismo (por ejemplo vacunas vivas), se activan también los mecanismos de naturaleza celular.

La inmunidad celular ha sido más difícil de entender ya que incluye mecanismos complejos de comunicación entre células, resultando en acciones directas (células efectoras), y en modulación y modificación del comportamiento de otras células del sistema inmune o del sistema en general.

Un buen ejemplo de una respuesta de inmunidad celular por medio de células efectoras es la acción del linfocito T-citotóxico. Está célula aparece como parte de la respuesta a un antígeno vivo. El linfocito T-citotóxico activado como resultado de una respuesta inmune específica está capacitado para investigar otras células del organismo y, en caso de detectar infecciones, destruirlas de inmediato, eliminando así tanto a la célula infectada como a los agentes infecciosos que se encuentran dentro.

La respuesta inmune intestinal

En el intestino sano del ave están presentes los tipos de células necesarios para iniciar y mantener una respuesta inmune. Los antígenos presentados a los linfocitos B y T por las células epiteliales estimulan la producción de respuestas tanto locales como sistémicas.

Las respuestas inmunes del intestino, además de humorales y celulares, son tanto sistémicas como locales. La respuesta humoral local del intestino produce un tipo de inmunoglobulina diferente que las del suero. Este anticuerpo (llamado inmunoglobulina A) es tomado por las células del epitelio y ensamblado en pares de moléculas antes de secretarla a la luz intestinal. Las inmunoglobulinas construidas de esta forma son resistentes a las condiciones hostiles de la luz intestinal. Como la inmunoglobulina A no está orientada a circular en la sangre, las pruebas de suero no la miden, y solo se podría medir en la superficie del epitelio.

El proceso de fabricación de inmunoglobulina A, incluyendo su paso por los enterócitos antes de ser excretada como una pieza de dos moléculas, resulta en un mecanismo único de captura, arrastre y expulsión de antígenos denominado “función inmune secretora”. Este mecanismo efectivo de limpieza evita que los antígenos desencadenen respuestas inflamatorias que pudieran comprometer la integridad y función de inmunoglobulinas A, el individuo sería más sensible a la inflamación en el tejido intestinal (Figura 2).

Existe en el epitelio intestinal un tipo de linfocito llamado intra-epitelial que, aunque es un componente del sistema inmune, tiene su función en la modulación y diferenciación de las células epiteliales incluso en su capacidad para absorber nutrientes. Esto ayuda a explicar porqué con las enfermedades inmunosupresoras como Gumboro, Marek, o Reo virus también se presenta síndrome de mala absorción (Figura 3).

El epitelio del intestino en toda su extensión esta estructuralmente bien protegido, pero hay pequeños sectores que intencionalmente están expuestos. Célula caliciforme están expuestos. Son áreas en donde no existen digitaciones del epitelio y no hay producción de moco, facilitando el contacto entre el contenido intestinal y el epitelio.

Esto sucede en las tonsilas cecales y en pequeños parches en el intestino delgado equivalentes a las placas de Peyer de los mamíferos. Debajo de éste epitelio están establecidas poblaciones linfocitarias organizadas.

Estas estructuras de epitelio desnudo y acúmulos linfoides tienen por objeto capturar muestras de lo que hay en la luz intestinal y procesarlas para mantener una respuesta inmune especifica compleja contra los antígenos del medio entérico. Lo importante y a la vez interesante es que estos núcleos de linfocitos se forman allí solo como una respuesta adaptativa a la presencia de antígenos. Se ha comprobado en animales criados en condiciones estériles que estos núcleos linfoides no se forman en ausencia del estímulo antigénico.

Los antígenos normalmente están presentes en el intestino y estimulan la formación estructural y la maduración del sistema inmune. El ave recién nacida posee un sistema inmune (pero todavía en proceso de maduración) capaz de responder de manera que la estimulación antigénica juega un papel importante para acelerar la maduración de su sistema inmune.

Existen en el intestino otras formas de captura de antígeno como es el caso de las células M que no pueden ser visualizadas en el microscopio de luz y por eso su existencia fue ignorada por mucho tiempo. Las células M se descubrieron en ratones. Más tarde, se comprobó su existencia y funcionalidad en mamíferos, y posteriormente en aves.

Estas células poseen una cantidad extensa de microvellosidades (razón por la cual también son conocidas como las células caliciformes del velo de novia). Las células M capturan bacterias enteras y las pasan directamente evitando los mecanismos estructurales de protección y entregándolas luego a las células del sistema inmune: macrófagos, linfocitos-T o linfocitos-B en el tejido subyacente.

Aunque la acción de las células M es parte del sistema de defensa, algunas bacterias han utilizado este mecanismo para mejorar adaptativamente su capacidad de invasión, por ejemplo las salmonellas invasivas utilizan a las células M, de manera que lo que originalmente era un mecanismo de defensa puede también resultar en una debilidad.

Equilibrio Intestinal

En un animal sano, el intestino debe mantener un equilibrio entre la función digestiva (procesamiento y absorción de nutrientes) y la función inmune (relación con los microorganismos externos).

Sin embargo, si el sistema inmune se activa demasiado, puede llevar a la inflamación, lo cual comprometería la función de digestión y absorción. Esto no quiere decir que este sistema inmune deba estar inactivo, sino que debe estar modulado y activado pero en equilibrio. Uno de los factores más importantes en el mantenimiento de este balance, del cual hablaremos en el módulo 3, es la presencia de una la flora bacteriana apropiada.