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13.2.1. Mecanismos inespecíficos

Mecanismos inespecíficos de defensa frente a infecciones

Antes de que se active el sistema inmunitario por la invasión de agentes patógenos extraños al organismo, los seres vivos están protegidos por las defensas externas o barreras pasivas.

Defensas externas: las barreras primarias

Estas barreras tratan de impedir la penetración de los microbios de un modo pasivo. Existen cuatro tipos de defensas externas (físicas, mecánicas, químicas y microbiológicas) que pueden actuar conjuntamente.

Barreras físicas

Las barreras físicas son la piel (endurecida por queratina) y las mucosas que recubren el cuerpo y las cavidades de los aparatos que comunican con el exterior. Los microorganismos aprovechan la rotura de estas barreras (por heridas, ulceraciones,...) para penetrar en el interior del organismo.

La piel es la primera defensa del cuerpo ante la entrada de cualquier microorganismo. La piel es seca debido a la queratina, pero la piel no queratinizada como la de la boca, los orificios nasales o el ano, cambia de aspecto y se llama mucosa. Las células de mucosas secretan mucus y por eso están húmedas. El mucus fija e inmoviliza a muchos microorganismos, impidiendo que éstos penetren.

Barreras mecánicas

Las barreras mecánicas impiden de forma mecánica e inespecífica el paso de microorganismos. Son sistemas de expulsión que permiten el arrastre de los microorganismos y otras partículas extrañas para evitar que penetren en el organismo. Por ejemplo, los cilios de las células epiteliales de las vías respiratorias, cuyo movimiento elimina los microorganismos y otros elementos extraños existentes en el mucus que los cubre. También, el flujo de orina desde la vejiga urinaria hacia el exterior, las lágrimas, y el movimiento intestinal también favorecen el arrastre y la expulsión de microorganismos.

Barreras químicas

Algunas secreciones actúan como barrera química contra los gérmenes. Algunos ejemplos de este tipo de barreras son:

  • La saliva, lágrimas y mucosidad nasal producen la enzima lisozima, que destruye la pared bacteriana. De este modo, las aberturas naturales de nuestro cuerpo (boca, ojos y orificios nasales) que carecen de queratina y están recubiertas por mucosas, están protegidas.
  • La piel, además de impedir que penetren microorganismos entre sus células, contiene glándulas sebáceas que producen ácidos grasos y ácido láctico que hacen descender el pH, impidiendo que se desarrollen muchos microorganismos.
  • El estómago, con el ácido clorhídrico del jugo gástrico, protege el estómago de los microorganismos que pueden contener los alimentos.
  • El epitelio vaginal también produce secreciones ácidas que impiden el desarrollo de los microorganismos.

Barreras microbiológicas

La flora bacteriana autóctona que habita como comensal o en simbiosis en la piel y en los aparatos digestivo y urogenital, produce sustancias que impide la proliferación de microorganismos, además de competir con ellos por los nutrientes.

Defensas internas: las barreras secundarias

Estas barreras secundarias constituyen el sistema inmunitario innato, presente en todos los seres vivos, inespecífico, de respuesta rápida y no cuenta con memoria inmunológica.

Componentes de las barreras defensivas secundarias

La segunda barrera de defensa está compuesta por dos tipos de componentes inespecíficos: celulares y moleculares.

Componentes celulares inespecíficos:

Las células que forman parte de esta barrera secundaria son:

  • Granulocitos (o leucocitos polimorfonucleares): un tipo de leucocitos (glóbulos blancos) caracterizados por tener numerosos gránulos en el citoplasma. Hay tres tipos de granulocitos:
    • Neutrófilos.
    • Eosinófilos.
    • Basófilos.
  • Monocitos: son un tipo de glóbulos blancos agranulocitos que circulan por el torrente sanguíneo y se dirigen a los tejidos lesionados, donde se convierten en macrófagos, que fagocitan al agente patógeno y actúan como células presentadoras de antígenos.
  • Mastocitos o células cebadas: células del tejido conectivo que contienen gránulos de histamina y heparina. Intervienen en procesos inflamatorios y alérgicos.
  • Células NK o Natural Killer. Son un tipo de linfocito que se encarga de destruir las células infectadas por virus, las células cancerosas y las células de órganos trasplantados. No son células fagocíticas.

Linaje de las células sanguíneas

Arcadian - Traducido por MatNet [Dominio público Dominio], via Wikimedia Commons

Componentes moleculares inespecíficos:

También hay otros componentes moleculares inespecíficos de esta barrera secundaria defensiva, que están disueltos en el plasma sanguíneo:

  • Interferón: es un conjunto de proteínas producidas por las células que han sido infectadas por un virus, bacterias, parásitos y por células tumorales. Interviene de manera inespecífica y específica.
    • Activa las defensas en las células cercanas, activando las células NK y a los macrófagos, y aumentando la presentación del antígeno, ya que aumenta la expresión de los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC).
    • Si la célula está infectada por un virus, se unen a receptores de la membrana de la célula infectada impidiendo la replicación del virus. Además, aumenta la resistencia de las células sanas a la infección por virus.
  • Sistema del complementoEs un conjunto de proteínas plasmáticas producidas en el hígado, cuya función directa es el reconocimiento y destrucción de los patógenos cuando éstos invaden nuestro organismo. Si no hay antígenos, estas proteínas están inactivas. Pero la presencia de las moléculas de la superficie bacteriana o de antígenos unidos a anticuerpos, provoca una activación en cascada bioquímica, en la que unas proteínas activan a otras. La activación del complemento se realiza de dos formas:
    • Vía alternativa: forma parte de la respuesta inmunitaria innata. Se trata de un tipo de defensa inespecífica. Se produce por la presencia de estructuras extrañas de las envolturas celulares microbianas. Es independiente de los complejos antígeno-anticuerpo. 
    • Vía clásica: forma parte de la respuesta inmunitaria adaptativa, por lo que es un tipo de defensa específica. Se activa cuando los anticuerpos se unen a los antígenos que recubren la superficie de los microrganismos patógenos.

La activación del complemento facilita: 

  • La acción de los fagocitos mediante la opsonización.
  • La lisis de células patógenas.
  • La generación de la respuesta inflamatoria, estimulando los mastocitos para que liberen histamina.
  • Citoquinas o citocinas. Son proteínas que regulan la función de las células que las producen sobre otros tipos celulares. Por ejemplo, las interleucinas, sintetizadas por los leucocitos, que inducen su crecimiento y diferenciación.

Mecanismos de defensa inespecíficos internos

Si los microorganismos patógenos o cualquier otra sustancia extraña superan las barreras defensivas primarias y llegan al interior, comienzan a actuar los componentes internos (células y moléculas) de dos maneras:

Fagocitosis

Si el patógeno supera las barreras primarias, se encuentran con los fagocitos, que forman la segunda barrera defensiva.

Los fagocitos son células con capacidad fagocitaria no específica que, mediante pseudópodos, engloban microorganismos y células inservibles, formando el fagosoma, para digerirlos después en sus lisosomas.

Existen dos tipos diferentes de fagocitos:

  • Los micrófagos o leucocitos neutrófilos son los fagocitos más abundantes. Llegan al lugar donde se ha producido la infección por diapédesis, a través de las paredes de los capilares sanguíneos hasta llegar a los tejidos y fagocitar a los microorganismos patógenos.
  • Los monocitos, un tipo de leucocitos que, tras pasar varios días en la sangre, se desplazan a diferentes tejidos (del hígado, bazo, pulmones, médula ósea,...) y se transforman macrófagos, células más grandes y con mayor capacidad fagocítica. Los macrófagos pueden desplazarse o permanecer fijos (si permanecen fijos se llaman histiocitos). Los macrófagos son los principales constituyentes del sistema reticuloendotelial.

Respuesta inflamatoria

Al producirse una herida, la piel se rompe y los microorganismos pueden acceder al interior del organismo. Las células segregan unas sustancias mediadoras de la inflamación (como la histamina producida por basófilos y mastocitos) que provocan la respuesta inflamatoria, que consiste en:

  • Vasodilatación de los capilares: llega más sangre. Producen un aumento de la temperatura y rubor.
  • Mayor permeabilidad de los capilares sanguíneos, favoreciendo la diapédesis, permitiendo la salida de más plasma y células sanguíneas. Produce hinchazón y dolor. 
  • Migración y activación de los fagocitos: La vasodilatación y la mayor permeabilidad de los capilares permite que accedan más fagocitos a la zona, los que produce fagocitosis y opsonización.
  • Formación del pus. Al fagocitar los gérmenes, muchos fagocitos mueren formando el “pus. El pus es un líquido espeso de color amarillento o blanquecino formado por una mezcla de suero sanguíneo, bacterias muertas y glóbulos blancos, muertos después de fagocitar grandes cantidades de bacterias, células dañadas y sustancias extrañas.

Esta respuesta inflamatoria causa un aumento de la temperatura en esa zona, enrojecimiento, hinchazón y dolor, por excitación de las terminaciones nerviosas.

Cuando la infección es fuerte, se producen sustancias pirógenas que aumentan la temperatura corporal causando fiebre, favoreciendo el desplazamiento de los leucocitos y dificultando el desarrollo de las bacterias, por encontrarse a una temperatura superior a la óptima para su desarrollo.

 

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