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Cómo el sistema inmunológico del cuerpo trata de combatir el COVID-19

Vista ampliada de una partícula de coronavirus
Las vacunas y los anticuerpos que generan son solo una pieza del rompecabezas cuando se trata de combatir el coronavirus que causa el COVID-19, el cual aparece en la imagen.
(Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas)
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Las vacunas han demostrado ser la mejor defensa contra un caso grave de COVID-19: Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC por sus siglas en inglés), los adultos no vacunados tenían aproximadamente 13 veces más probabilidades de ser hospitalizados con la enfermedad, en comparación con los adultos inoculados, a finales de noviembre.

Pero las vacunas y los anticuerpos que generan son solo una pieza del rompecabezas cuando se trata de combatir el coronavirus.

El sistema inmunológico tiene otros conjuntos de defensores que encuentran y eliminan las células infectadas para luego conservar un registro vivo del virus, la bacteria u otro agente infeccioso, para que el cuerpo pueda responder más rápido la próxima vez que sea atacado.

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Y la velocidad es esencial, indicó E. John Wherry, director del Instituto de Inmunología de la Universidad de Pensilvania.

“Durante una infección, es una carrera”, con el sistema inmunológico presionando para detener el virus antes de que se haya multiplicado a un nivel debilitante, explicó Wherry. Eso es particularmente cierto para la variante Ómicron, que se replica a un ritmo alarmante.

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Aquí hay un desglose de cómo funciona el sistema inmunológico del cuerpo y cómo ha sido puesto a prueba por Ómicron:

Células B, T, NK y DC

Piense en el sistema inmunológico como si tuviera tres capas de defensa. Uno trata de mantener las moléculas hostiles (patógenos) en el exterior, observando hacia adentro. Ese trabajo lo realiza la piel, el órgano más grande del cuerpo, cuyas células pueden derrotar a los invasores y advertir al resto del sistema inmunitario que se avecina un problema.

La segunda capa trata de detener a los atacantes una vez que han ingresado al cuerpo, pero antes de que hayan infectado las células. Aquí es donde entra la médula ósea. Produce células “asesinas naturales” o NK (del inglés, natural killers), así como células B, las que generan anticuerpos. Ambos son tipos de glóbulos blancos o linfocitos.

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Micrografía electrónica coloreada de una célula asesina natural
Tenemos células asesinas naturales o NK en amígdalas, ganglios linfáticos y el bazo, listas para combatir a cualquier atacante.
(Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas)

Las NK se ganaron su nombre porque no se producen en respuesta a un atacante; ya están presentes y listas para matar células que no pertenecen al cuerpo, como las células tumorales. Los NK son parte del sistema inmunológico innato, en términos científicos.

Según investigadores de la Universidad Rockefeller, las NK se quedan en las amígdalas, los ganglios linfáticos, así como el bazo, y luego se apresuran a enfrentarse a los atacantes donde surgen.

Los anticuerpos, por otro lado, se generan después de que se descubre un atacante, lo que los convierte en parte de aquello que los científicos llaman el sistema inmunológico adaptativo. Se adhieren a patógenos específicos, que luego son engullidos y destruidos por otros miembros del equipo del sistema inmunológico.

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En el caso del SARS-CoV-2, el coronavirus que causa el COVID-19, diferentes anticuerpos se unen a distintas partes del virus, incluida la proteína pico que utiliza el virus para ingresar a una célula sana y replicarse una y otra vez. Si esa proteína está bloqueada por un anticuerpo, el virus no puede infectar una célula.

Es concebible que, si está recién vacunado o reforzado, podría tener tantos anticuerpos listos para atacar que no se infectará, mencionó Trudy U. Rey, viróloga y divulgadora científica. A esto se le llama “inmunidad esterilizante”, aunque en el caso del COVID-19 sería meramente temporal. Pero ese no es el objetivo de una vacuna contra el coronavirus. (Más sobre eso más adelante).

Un escenario más común es que una cierta cantidad de coronavirus invasores superen los anticuerpos. Las células tienen algunas defensas innatas que pueden derrotar a los invasores, pero el SARS-CoV-2 se ha mostrado capaz de evadirlas. Afortunadamente, existe una tercera línea de defensa: las células T.

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Imagen coloreada de una célula T vista con un microscopio
Las células T en la glándula timo de la parte superior del tórax pueden detectar patógenos después de haber ingresado a una célula, donde los anticuerpos no pueden encontrarlos.
(Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas)

Al igual que las células B y las NK, las células T son glóbulos blancos que se originan en la médula ósea, pero se desarrollan y emanan de la glándula timo en la parte superior del tórax. Su poder especial es su capacidad para detectar virus y otros gérmenes después de que hayan ingresado a una célula, donde están ocultos a los anticuerpos.

Las células T vienen en dos formas básicas: asesinas y mensajeras. La versión letal detecta las células que han sido infectadas con un virus, luego las mata (liberando una versión tóxica de un gránulo llamado citoquina) para detener la replicación del virus. Wherry llamó a esto “destruir el pueblo para salvar la nación”.

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Los mensajeros alertan a las células B sobre la nueva amenaza y responden creando anticuerpos diseñados para hacer frente a ese peligro.

Es una danza molecular compleja con muchas otras partes vitales, incluidas las células dendríticas o DC, que actúan como centinelas y mensajeras dentro del sistema inmunológico. Entre otras cosas, las DC les comunican a las células T qué amenaza específica cazar y matar.

Una vez que se supera una infección, el sistema inmunológico naturalmente se calma y arroja algunos anticuerpos y células T.

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Pero algunas viven como células T de memoria, listas para responder matando células infectadas y estimulando la producción de nuevos anticuerpos si regresa el mismo atacante. Y algunas células B permanecen como células de memoria para manejar la producción de anticuerpos.

Cómo las vacunas preparan la respuesta

Daniela Weiskopf, inmunóloga del Instituto de Inmunología de La Jolla, señaló que el sistema inmunológico adaptativo del cuerpo es muy específico. Eso es bueno, detalló, porque “de lo contrario estarías en un estado constante de inflamación”.

Pero también significa que los anticuerpos y las células T están limitados en lo que pueden unirse o reconocer. Necesitan conocer a su enemigo antes de poder defenderse de él.

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Farmacéutico con jeringa de vacuna COVID-19 de Pfizer-BioNTech
Las vacunas nos ayudan a crear anticuerpos y células T de memoria que reconocen un virus y células infectadas para que nuestro sistema inmunológico reaccione más rápidamente. Las inyecciones de refuerzo fortifican este proceso.
(Gary Coronado / Los Angeles Times)

La vacunación, indica Weiskopf, “no es más que entrenar el sistema inmunológico sin enfermarse”. Los antígenos contra COVID-19 crean anticuerpos que reconocen la proteína pico y otras características del SARS-CoV-2, junto con células T de memoria que pueden reconocer las células que han sido infectadas con el virus.

Cuanto más a menudo su sistema inmunológico ve una amenaza, mencionó Weiskopf, “más detallada hace la respuesta”. Cuanto más rápido, también: Una vez que su sistema tiene estas células de memoria, agregó, puede reaccionar “mucho, mucho, mucho más rápido” la próxima vez que el mismo patógeno toque la puerta. De ahí el valor de las vacunas de refuerzo.

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A medida que los virus mutan, las partes a las que se adhieren los anticuerpos pueden cambiar. Si cambian demasiado, los anticuerpos no serán tan buenos para unirse a ellos y evitar que entren en las células. Ese parece ser el caso de la variante Ómicron, que tiene múltiples mutaciones que afectan a su proteína pico.

Pero las mutaciones de Ómicron no han moderado la respuesta de las células T de memoria, señalaron Weiskopf, Rey y Wherry. Eso se debe a que las mutaciones no han tenido mucho efecto en las partes del virus que reconocen las células T.

Más allá de eso, detalló Weiskopf, cada persona tiene múltiples células T diferentes, y sus células T son distintas a las poseídas por los demás. Si por alguna extraña desgracia una nueva variante lograra esquivar todas sus células T de memoria, indicó, aún encontraría muchas células T efectivas en el resto de la población.

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Rey agregó que gran parte de la conversación sobre la “inmunidad menguante” se basa en la presencia decreciente de lo que se conoce como anticuerpos neutralizantes, que pueden impedir que el virus se adhiera a una célula y se replique. Pero otros tipos de anticuerpos permanecen en el sistema.

“Incluso ha habido estudios que han demostrado que el hecho de que un anticuerpo no neutralice no significa que no pueda hacer nada”, señaló Rey. Por ejemplo, indicó, al unirse solo a algunas partes de la proteína pico, puede provocar que otras células inmunitarias se unan a la lucha.

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COVID-19 y los no vacunados

Si nunca ha estado expuesto al SARS-CoV-2 o a las vacunas contra el COVID-19, el coronavirus no encontrará ningún anticuerpo personalizado o célula T en su camino hacia su sistema respiratorio. Incluso si su sistema inmunitario está saludable, toma de una semana a 10 días transformar las células T indiferenciadas en asesinas y colocarlas en su lugar para enfrentar las células infectadas, subrayó Wherry. Durante ese tiempo, el virus se replica exponencialmente y se propaga por el cuerpo.

Pero si ha sido inmunizado, puede tener listas las células T asesinas en cuatro días o menos, añadió Wherry. Esa ventaja hace una gran diferencia para evitar que una infección se salga de control.

Sin embargo, las personas no inoculadas pueden tener algunas células T listas para defenderse ante el primer signo de una infección, señaló Weiskopf. Investigadores encontraron algunas células T que respondieron al SARS-CoV-2 en muestras tomadas de individuos que nunca habían estado expuestos al virus, comentó. Estas células, creadas en respuesta al resfriado común, que puede ser causado por otros tipos de coronavirus, ayudaron a acelerar y fortalecer la respuesta inmunológica, señaló.

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No todos los que se han resfriado tendrán células T con este tipo de versatilidad, agregó. Pero el descubrimiento sugiere a algunos investigadores que los científicos podrían diseñar una vacuna capaz de atacar cualquier variante de coronavirus al incitar al sistema inmunitario a producir células T como estas. (El Dr. Patrick Soon-Shiong, propietario del Times, tiene otra empresa que está explorando esta posibilidad).

En cualquier caso, cuanto más se replica un virus en el cuerpo, mayor es la respuesta de las células T asesinas. Eso plantea un segundo problema, indicó Wherry: las células T no pueden seguir matando tejidos para siempre; en algún momento, el sistema tiene que cambiar al modo de reparación. Es por eso que hay células T reguladoras para “actuar como un contrapeso en todo este sistema”, ayudando a controlar las células asesinas, detalló.

A veces, sin embargo, el sistema no activa el interruptor de “apagado” lo suficientemente pronto. Wherry comentó que, para algunos pacientes con COVID-19 gravemente enfermos, el virus se propaga a muchos lugares dentro de sus cuerpos y una gran cantidad de células T asesinas inundan sus sistemas con citoquinas “muy dañinas”. Los médicos ayudan a esos pacientes suprimiendo sus sistemas inmunológicos para reprimir esta respuesta, señaló.

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Si se recuperan del COVID-19, las personas no inoculadas tendrán anticuerpos y células de memoria para ayudar a protegerse contra el próximo encuentro con el SARS-CoV-2.

Pero Rey aclaró que la respuesta inmunológica de un individuo es mucho mejor después de la vacunación, en contraste con la “inmunidad natural” conferida por un contagio. La tasa de reinfección para las personas no inoculadas que solo tienen inmunidad natural es el doble que la tasa de contagio para aquellos que han sido vacunados, expuso.

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Edad inmunológica

En el transcurso de la pandemia, las personas mayores han tendido a sufrir consecuencias mucho más graves por el COVID-19 que los niños. Parece haber al menos un par de razones para ello.

Rey señaló un estudio dirigido por investigadores de Charité-Universitätsmedizin Berlin, que encontró ciertas defensas innatas en las fosas nasales de los niños que pueden ayudarlos a combatir el virus antes de que pueda replicarse salvajemente.

“Este tipo de respuesta inmunitaria innata parece retrasarse en los adultos mayores y, en un esfuerzo por ‘ponerse al día’, puede provocar una inflamación excesiva, lo que en última instancia causa un daño más grave”, escribió en una publicación de blog.

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Wherry subrayó que el sistema inmunológico es susceptible a los efectos del envejecimiento, al igual que el resto del cuerpo.

“Una de las cosas clave es que se pierde la producción de estas nuevas células T, explicó. Estas actúan como pizarrones en blanco, listas para aprender sobre nuevas amenazas. Más tarde en la vida, comentó Wherry, “se convierten en una porción mucho más pequeña de las células que puedes llamar a la acción”.

A medida que envejecemos, también surgen problemas en otros elementos del sistema inmunológico, detalló. En conjunto, agregó, estos problemas “hacen que sea más difícil para el sistema inmunológico actuar”.

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