El Sistema Inmunológico

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El sistema inmunológico consiste en un gran número de diferentes tipos de células y proteínas que pueden distinguir entre componentes celulares normales y anormales, además de entre 'propio' y 'no-propio.' Por ejemplo, cuando una espina se atasca en el cuerpo, las células inmunológicas reconocen a la espina como un objeto extraño (p.ej. 'no propio') y la atacan. Lo mismo ocurre en el caso de bacterias, virus u otros organismos que pueden invadir nuestros cuerpos. Una distinción más sutil entre propio y no propio existe cuando las fuerzas del sistema inmune reconocen a las células cancerosas. Éstas son reconocidas y atacadas porque son diferentes al "propio" normal del cual fueron derivadas.

Las células y las proteínas del sistema inmunológico participan en dos tipos de inmunidad amplias y algo superpuestas - No específica y Específica1Más información sobre los temas discutidos en esta página puede ser encontrada en mayoría de los textos introductorios de biología; nosotros recomendamos Campbell Biology, 11ma edición.2

Las secciones siguientes describen algunos de los componentes principales y las actividades del sistema inmune

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El Sistema Inmunológico Innato

El sistema inmunológico innato recibe su nombre debido a que todos nacimos ya con él y cambia muy poco durante nuestras vidas. Esta división del sistema inmunológico provee protección al poder reconocer características generales de los posibles patógenos. Por ejemplo, barreras tales como la piel bloquean la entrada de muchos tipos de organismos. Similarmente, las células del sistema inmunológico innato reconocen las características generales de los patógenos, como la pared celular de las bacterias. Estas células no distinguen dentro de las varias clases de patógenos. Para usar una analogía militar, seria como utilizar el mismo tipo de misil para dispararle a diferentes tipos de blancos, en vez de tener diferentes misiles para diferentes tipos de blancos. Los macrófagos, por ejemplo, son células que participan en la respuesta inmunológica innata encontrando, comiendo y matando muchos diferentes tipos de bacterias. Las células destructoras naturales (Natural Killer cells-NK) son otro tipo de célula inmunológica que funciona para eliminar a las células que han sido infectadas por virus y células cancerosas.1

Existen muchos componentes diferentes del sistema inmunológico innato. Aunque en algunas ocasiones es llamado inmunidad "no específica", esto realmente no es exacto. Las defensas presentadas abajo están orientadas hacia tipos específicos de "invasores" vivos y no vivos. Cuando un organismo o partícula trata de entrar al cuerpo, hay muchas barreras físicas y químicas que deben ser anuladas. Nuesta piel es un escudo duro pero flexible que bloquea muchos tipos de invasores. Los puntos de entrada a nuestro cuerpo están protegidos por mucosas pegajosas (ejemplos: boca, nariz, ano, vagina) o cera (orejas) que atrapan bacterias, polvo y otras partículas. Las secreciones corporales como el ácido en nuestro estómago y las protéinas en la saliva y las lágrimas también sirven para prevenir la entrada. Nuestro cabello mantiene a organismos más grandes lejos de nuestra piel. Si un organismo invasor o partícula (ejemplo: una espina) alcanza a pasar a través de estas defensas, células (producidas en la médula ósea) como macrófagos y neutrófilos esperan para atacar al objeto extraño.

 

Ver el gráfico de abajo para ver algunos de los componentes del sistema inmune innato en los seres humanos.

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La Respuesta Inmunológica Adquirida

La inmunidad específica o adaptativa es una segunda línea de defensa porque ésta se activa si la repuesta inmunológica innata, no-especifica, no puede combatir completamente al patógeno invasor. Los dos sistemas se superponen un poco de cierta manera. Para darle un ejemplo, las proteínas producidas por las células del sistema inmunológico adaptativo se encuentran en secreciones tales como las lágrimas, las cuales por su parte también contienen proteínas del sistema inmunológico innato.

Como la respuesta inmunológica adaptativa se desarrolla y cambia durante el transcurso de nuestra vida, también se le conoce como inmunidad adquirida. Las células y las proteínas de la respuesta inmunológica adaptativa son sumamente específicas para los patógenos invasores o para las células anormales dentro del cuerpo. Esto contrasta con el amplio espectro de actividades de los componentes del sistema inmunológico innato.

Al igual que nuestro sistema inmunológico innato, la respuesta inmunológica específica está compuesta por varios tipos diferentes de células y las proteínas que éstas producen. Las células principales de la respuesta inmunológica adaptativa se originan en nuestra medula ósea y maduran en diferentes partes del cuerpo. Las células pueden flotar dentro del torrente sanguíneo, del sistema linfático o pueden permanecer dentro de algún órgano o tejido. Dos de los principales tipos de células inmunológicas pasan bastante tiempo dentro del sistema linfático y son conocidas como linfocitos. Estos dos tipos de células inmunológicas son llamadas células T y células B. Más adelante discutiremos la función de estas diferentes células con más detalle. Un componente proteico importante del sistema inmunológico adquirido son los anticuerpos producidos por las células B. 1.

La respuesta inmunológica específica es un sistema activo con cuatro características que lo definen:

  • Especificidad Antigénica-Las células y proteínas de este sistema sólo reconocen a unos fragmentos proteicos muy particulares (péptidos) en otras células o disueltos en los fluidos corporales.
  • Diversidad en el número de péptidos que pueden ser reconocidos. El sistema inmunológico adquirido es capaz de responder a un número increíble de diferentes proteínas extrañas. ¡La cantidad de diferentes proteínas y organismos con los que nos encontramos durante nuestras vidas es enorme y el sistema inmunológico adquirido es capaz de generar una respuesta especifica contra cada uno!
  • Memoria-Una característica típica de la respuesta inmunológica adquirida es que si el cuerpo se encuentra nuevamente con el mismo objeto extraño, esta vez la respuesta es más rápida e intensa. El sistema recuerda a la cosas con la que se ha encontrado. Esto es posible debido a la elaboración de células de "memoria" que viven durante mucho tiempo, esperando por la oportunidad de re-activarse y dirigir la lucha contra el objeto extraño.
  • Discriminación Propia: No Propia-El sistema inmunológico adquirido tiene la capacidad de reconocer a las células que han sido alteradas de maneras muy ligeras y responder apropiadamente. Un ejemplo de discriminación propia: no propia es el rechazo de un órgano después de un transplante. El riñón de una persona podría ser reconocido como "no propio" por el receptor y por lo tanto, ser destruido. Por esta razón, los pacientes de transplantes reciben medicamentos para disminuir su respuesta inmunológica. 1.

De importancia para nosotros: Los cambios genéticos que cambian a las células normales a células cancerosas también pueden alterarlas de tal manera que puedan ser detectadas por el sistema inmunológico.

Células del Sistema Inmunológico Adquirido

Las células principales de la respuesta inmunológica específica son los linfocitos: las células B y células T. Todos los precursores de linfocitos se originan en la medula ósea. Las células pre-B permanecen en la medula ósea en donde se someten a más crecimiento, mientras que los precursores de las células T viajan para continuar su desarrollo dentro de un órgano inmunológico que se encuentra en el cuello (el timo). De hecho, las células T obtienen su nombre del timo. Para los fanáticos de las trivias: las células B obtienen su nombre de un órgano que se encuentra en gallinas (la Bursa de Fabricio) en donde primero se estudiaron estas células. Los humanos no tienen un órgano equivalente.

En una fase temprana en el desarrollo de las células T y las células B, todas las células en desarrollo que reaccionan fuertemente con las proteínas de células normales se eliminan del sistema. De esta manera, el sistema inmunológico se asegura de que las células B y las células T no maten a las células corporales normales. Si las células T y las células B autoreactivas no se eliminan de la población de linfocitos, enfermedades autoinmunológicas como el lupus o la artritis reumatoide pueden desarrollarse.

 

Existen dos clases de células T maduras:

  • Células T Ayudantes- Estas células ayudan a otras células inmunológicas, incluyendo a los linfocitos T citotóxicos (Cytotoxic T Lymphocites-CTL), macrófagos y a las células B, a ejercer sus funciones de una manera más eficiente.
  • Linfocitos T Citotóxicos (CTL)-(cito=célula y tóxicos porque pueden matar) Éstas son células que tienen la capacidad de matar a otras células, son asesinas celulares. Ellas matan directamente a cualquier célula que reconocen como anormal, tal como las células infectadas con virus o células cancerosas.

Las células T inmaduras que residen en los nódulos linfáticos y en el bazo no maduran a células efectoras completas hasta que una célula presentadora de antígeno (Antigen Presenting Cell-APC) viene a ellas y les enseña, o presenta, a un antígeno proteico particular. Una vez que la célula T es notificada por la APC de que hay células en el cuerpo expresando estas proteínas anormales, las células T maduras salen de los nódulos linfáticos y del bazo para circular a través del cuerpo y buscar a las células anormales. Cuando las células T encuentran a las células anormales tienen la capacidad de matarlas. En el caso de una infección viral, el matar a la célula es una manera dura pero efectiva de eliminar la producción de virus dentro de la misma. Las células cancerosas también pueden ser reconocidas y eliminadas por las células citotóxicas del sistema inmunológico.

Las células B son otro componente crítico de la respuesta inmunológica adquirida. Al igual que las células T, las células B son formadas en la médula ósea. Las células se mueven hacia el cuerpo para madurar. Las células B son responsables de producir anticuerpos, proteínas que reconocen objetos foráneos que entran al cuerpo (virus, bacterias, otras proteínas, etc.). Células B diferentes son capaces de reconocer blancos diferentes. Hay millones de tipos diferentes de células B en nuestros cuerpos y nuestro sistema inmunológico puede responder a un número muy grande de blancos "foráneos" diferentes.

El sistema inmunológico funciona como un sistema de vigilancia efectivo para eliminar de nuestros cuerpos a las células anormales y a los organismos invasores.

Cómo el Sistema Inmunológico Visualiza el Mundo

Nuestro sistema inmunológico constantemente examina nuestro cuerpo buscando invasores, como bacterias y virus. El sistema también es capaz de reconocer cuándo células normales han sido alteradas (como las células cancerosas). El reconocer invasores o al "propio" alterado, requiere de una cooperación entre diferentes células y es un proceso altamente regulado.

Los pasos exactos involucrados en la generación de una repuesta inmunológica son un poco diferentes dependiendo del tipo de amenaza (virus, bacteria, etc.) pero en general, nuestras células reconocen pequeñas partes del blanco, comúnmente fragmentos proteicos que son resultado de la digestión de una proteína más grande. Por ejemplo, una bacteria que invade la piel a través de una lesión puede reconocerse por las proteínas en su superficie.
Una proteína u otro producto (azúcar, lípido, etc.) que puede ser reconocido por el sistema inmunológico y que lleva a la producción de una respuesta inmunológica se le conoce como antígeno.

 

¡Algunas células inmunológicas, incluyendo a los macrófagos y las células dendríticas, pueden cargar estas proteínas en su superficie, como si estuviesen agitando una bandera! Los fragmentos proteicos (antígenos) son "presentados" a las células B y T y causan que estas células se activen. A las células que tienen la capacidad de presentar antígenos se les conoce cómo Células Presentadoras de Antígeno o CPA (Antigen Presenting Cells - APC en inglés).

Cada célula B y célula T individual expresa copias múltiples de un solo tipo de molécula receptora en su membrana celular. Estos receptores se llaman receptores de las células B (B Cell Receptors-BCR, o inmunoglobulinas) y receptores de las células T (T Cell Receptors-TCR). Cada uno de estos receptores se une a un solo tipo de péptido (antígeno) muy especifico de una célula anormal o un cuerpo extraño. La expresión de un solo tipo de receptor asegura que cada linfocito sea específico para solamente un antígeno. Distinto a las células de la repuesta inmunológica innata, los linfocitos pueden distinguir entre varias moléculas blanco similares. ¡Hay suficientes linfocitos diferentes en el cuerpo para reconocer a más de un billón de differentes péptidos! Esta increíble diversidad nos asegura que hay células capaces de reconocer casi cualquier blanco enfrentado durante nuestras vidas.

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La respuesta inmunológica específica se divide en dos partes, inmunidad humoral y celular. La inmunidad humoral depende de la producción de proteínas específicas conocidas como anticuerpos. Los anticuerpos son producidos por las células B. Estos pequeños interceptores proteicos en forma de Y circulan en la sangre y en otros fluidos corporales. Cuando un anticuerpo choca con su blanco especifico (antígeno), se une a él fijamente permitiendo así el que el blanco sea destruido o inactivado. Los anticuerpos pueden:

  • Neutralizar toxinas
  • Unirse a los virus para prevenir su entrada a las células
  • Unirse a moléculas en el torrente sanguíneo llevando a su eliminación
  • Marcar al blanco para ser consumido por el sistema inmunológico no-especifico
  • Trabajar con otras proteínas en el cuerpo para matar a bacterias y parásitos directamente
 

El Sistema Linfático

Una vez desarrollados, los linfocitos circulan a través del cuerpo y se establecen en el tejido linfático, incluyendo los ganglios linfáticos y el bazo, en donde buscan y esperan contacto con sus proteínas blanco. El sistema linfático es un sistema de vasos (tubos) presentes en todo el cuerpo. Tal como el bien conocido sistema circulatorio, el sistema linfático lleva líquido, proteínas y células del sistema inmunológico. Los glóbulos rojos no se encuentran en el sistema linfático. Los dos sistemas (linfático y circulatorio) están conectados. El sistema linfático recoge el liquido y las células de todo el cuerpo y los regresa al sistema circulatorio a través de ductos en el área del cuello/hombros. Al líquido dentro de los vasos se le conoce como la linfa.

Como los riachuelos que se unen en ríos que finalmente fluyen al océano, los vasos linfáticos más pequeños vacían su contenido en otros más grandes. Este flujo lleva a áreas de colección, como ramilletes de uvas, conocidas como ganglios linfáticos. Muchas de las células del sistema inmunológico residen en el sistema linfático durante mucha de su existencia.

lymph vessels and nodes

El sistema linfático es de gran importancia en el cáncer por varias razones:

  • Las células cancerosas se pueden esparcir (metastasiizar) al entrar al sistema linfático.
  • Muchos tipos de cánceres son clasificados o etapificados con base en si las células cancerosas se encuentran en los ganglios linfáticos cerca del lugar del tumor original o no. La lógica es la siguiente: El sistema linfático se encuentra en todo el cuerpo, por lo tanto, si las células cancerosas de un tumor ya llegaron a este sistema, probablemente también han viajado a lugares más distantes.

Aprende más acerca del sistema linfático y la metástasis.

El Sistema Inmunológico y el Cáncer

Los científicos no siempre tuvieron claro que el sistema inmunológico jugaba un papel en la prevención y en la lucha contra el cáncer. Esta idea fue propuesta en el 1957, sin embargo, la evidencia científica en esos momentos sólo parecía indicar que el sistema inmunológico protegía contra ciertos patógenos como virus y bacterias, pero no contra las células corporales anormales como las células cancerosas. Investigadores y médicos al final del siglo veinte se dieron cuenta de que personas con sistemas inmunológicos muy débiles o no existentes, tenían un riesgo más alto de desarrollar cáncer que una persona promedio. Además, desde entonces los investigadores se han dado cuenta de que pacientes con células inmunológicas presentes en sus tumores tienen un mejor pronóstico que los pacientes sin ellas.3

Inmunovigilancia es un término usado para describir la acción de las células inmunológicas, incluyendo a las células T, mientras se mueven a través del cuerpo en busca de cualquier anormalidad. Cuando las células se convierten en células mutadas, pueden aparecerle como anormales a las células inmunológicas. Entonces, el cuerpo las reconoce como no propias o extrañas. Al eliminar a las células anormales, el sistema inmunológico ayuda a proteger contra el cáncer. Sin embargo, si las células han mutado lo suficiente como para escapar del mecanismo de vigilancia del sistema inmunológico, podrían continuar reproduciéndose como células cancerosas. El proceso es una compleja versión de "jugar al escondite" con muy severas consecuencias.

Como se explicó en las secciones anteriores, las células T reconocen a los péptidos antígenos "presentados" en su superficie celular. Si las células precancerosas presentan proteínas anormales, las células T las reconocerán como anormales. Recíprocamente, las células pre-cancerosas que el sistema inmunológico no reconoce como anormales, o no puede eliminar, sobrevivirán y podrían proliferarse para formar un tumor.

Hay varios mecanismos que las células tumorales pueden usar para evadir a las defensas inmunológicas del cuerpo. Muchos cánceres producen mensajeros químicos que inhiben las acciones de las células inmunológicas. Otros cánceres tienen defectos en la manera en que los antígenos son presentados sobre su superficie celular. Sin embargo, otras células inmunológicas, llamadas células destructoras naturales (Natural Killer cells - NK), juegan un papel especial en este caso porque se dan cuenta cuando las células corporales ya no tienen proteínas "propias" sobre su superficie y matan a las células anormales. Adicionalmente, algunos tumores crecen en lugares como los ojos o el cerebro, los cuales no están regularmente patrullados por las células inmunológicas.4

La meta principal de la inmunoterapia y de las vacunas contra el cáncer es proveer al sistema inmunológico con las señales necesarias que necesita para reconocer a las células cancerosas como anormales. Si tienen éxito, estas estrategias podrían permitirle al cuerpo reconocer y destruir células cancerosas, incluyendo aquéllas que han logrado formar un tumor.

Aprende más sobre vacunas contra el cáncer

The Immune System and Cancer

It was not always clear to scientists that the immune system played a role in preventing and combating cancer. This idea was proposed in 1957, but the scientific evidence at the time only seemed to indicate that the immune system protected against pathogens like viruses and bacteria, but not against abnormal body cells like cancer cells. Researchers and doctors in the late 1900s noticed, however, that people with extremely weak or no immune system had a greater risk of developing cancer than the average person. In addition, researchers have since noticed that patients with immune cells present in their tumors have a better prognosis than patients without immune cells in their tumors. 3

Immunosurveillance is a term used to describe the action of the immune cells, including T cells, as they move through the body and look for any abnormalities. When cells become mutated, they may appear to the immune cells as abnormal. The body then recognizes them as non-self or foreign. By eliminating cells that have become abnormal, the immune system helps to protect against cancer. However, if the cells mutate enough so that they are able to escape the surveillance mechanisms of the immune system, they may continue to reproduce as cancer cells. The process is a complex version of 'hide and seek' with major consequences.

As described in the previous pages, T cells recognize peptide antigens 'presented' on their cell surface. If pre-cancerous cells present abnormal proteins T cells will recognize these cells as abnormal. Conversely, pre-cancerous cells that the immune system does not recognize as abnormal, or is unable to kill, will survive and may proliferate to form a tumor.

There are many ways that tumor cells may use to get around the immune defenses of the body. Many cancers produce chemical messengers that inhibit the actions of immune cells. Other cancers have defects in the way that antigens are presented on their cell surface. Other immune cells, called natural killer (NK) cells, play a special role in this case, however, because they notice when body cells no longer have present specific 'self' proteins on their surface and kill the abnormal cells. Additionally, some tumors grow in locations such as the eyes or brain, which are not regularly patrolled by immune cells. 4

The main goal of immunotherapy and cancer vaccines is to provide the immune system with the signals that it needs to recognize the cancer cells as abnormal. If successful, these strategies may allow the body to recognize and destroy cancer cells, even those that have been able to form a tumor.

Learn more about cancer vaccines.

The immune system and the development of cancer.

In addition to fighting cancer, the immune system appears to be actively involved in the development of most, if not all, cancers.  A unifying feature is long term inflammation.  Inflammation is what happens when immune cells secrete chemicals and proteins in response to a 'threat'.  The threat can be an invading microbe (bacteria/virus) or is can be much more subtle.  We now know that obesity and stress can both trigger an inflammatory response from the immune system. The inflammation can last for a long time, often for many years. It is the long term activity that causes problems for normal cells, and can lead to the development of cancer.

The inflammation seen in cancer is a good response that has gone bad.  There are several different kinds of immune cells that are involved, some of which are discussed below.  The inflammation seen in cancer is actively being studied as a possible cancer prevention and cancer treatment target.

Macrophages and tissue remodeling
Macrophages are white blood cells responsible for destroying microbes and foreign material. As macrophages flood the area around a tumor, they become part of a complex tumor microenvironment. Macrophages surrounding the tumor are referred to as tumor associated macrophages (TAMs), and often play a role in tumor growth instead of tumor destruction. The presence of macrophages leads to inflammation, which promotes proliferation of the cancer cells, blood vessel growth, cancer cell invasion, spread to distant locations (metastasis), and resistance to cancer treatments, including chemotherapy.

Circulating monocytes (precursors to macrophages) also play a role in the tumor microenvironment. Inflammatory monocytes (IMs), which usually attack microbes, can be harmful because they promote inflammation, and produce proteins that stimulate inflammation, including  tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) and interleukin 1 beta (IL-1 beta). Resident monocytes (RMs) normally respond to viruses, and are involved in tissue remodeling, angiogenesis and collagen production. IMs in particular are associated with many cancers.

The way a macrophage acts in the tumor microenvironment can vary. Macrophages that are NOT assisting the growth of the tumor are classified as M1, and those macrophages that are producing products that assist the tumor growth are called M2 macrophages. What induces the change from M1-M2 is currently unknown. Typically, macrophages surrounding a newly developing tumor are M1, and are still working normally to attack the tumor. As the tumor progresses, however, more M2 macrophages are present, promoting pro-tumor activities such as angiogenesis and metastasis. TAMs can also promote local immunosuppression, and as a result, prevent other immune cells from attacking the tumor.56

Bone Marrow Derived Suppressor Cells (Myeloid-derived suppressor cells)
Suppressor cells are immune cells that can block the immune system. In a normally functioning system, we need these cells to reduce or stop the activity of the immune system once a threat has been eliminated.  They work to suppress T-cell responses and regulate the production of signaling proteins (cytokines) by macrophages. In cancer and other illnesses, these cells are not acting the way they should, and they can block immune responses against cancer cells.78

Inflamación y Cáncer

La inflamación es la respuesta del cuerpo a eventos potencialmente dañinos. Es un proceso protectivo y necesario que envuelve reclutar células y moléculas del sistema inmune del cuerpo y llevarlas al lugar de las lesión. Las células y moléculas reclutadas, en adición a las células locales, remueven las células muertas y lastimadas. Trabajan para eliminar la causa de irritación, sea a causa de un químico, objeto foráneo o un organismo invasivo. Entonces las células inmunes empiezan el proceso de reparamiento de las células y tejidos en el área. La inflamación es una respuesta inmune compleja que envuelve un gran número de células y señales distintas. Es esencial para nuestra supervivencia.9

Señales de inflamación

Inflamación aguda, primero descrita en el primer siglo AD, es una respuesta físca observable que es compuesta de cuatro indicios, descritos por el romano Aulus Cornelius Celsus:

inflamed ear

1.    rubor (enrojecimiento)

2.    calor

3.    tumor (hinchazón)

4.    dolor 10

Siglos después, ahora sabemos que hay una manifestación diferente de inflamación: una que no demuestra estos síntomas físico y que probablemente contribuye a muchas enfermedades en las personas afectadas. Esta forma de inflamación es referida como inflamación crónica. La inflamación crónica juega un rol importante en la formación de cáncer, contribuyendo a por lo menos 15% de todos los tumores sólidos.11

Imagen: Klaus D. Peter, Gummersbach, Germany (Own work) [CC BY 3.0 de (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/deed.en)], via Wikimedia Commons

¿Cómo puede ser dañina la inflamación?

Nuestro sistema inmune ataca y elimina invasores foráneos, pero este mecanismo de defensa puede ser dañino si no es controlado. En particular, la inflamación puede convertirse dañina al individuo cuando el proceso es prolongado.12 Durante la curación normal de las heridas, la inflamación y la reproducción celular necesaria para sanar el daño se disipan luego de que se sana la lesión. Pero si el proceso se sustenta por varios años, el riesgo de cáncer se eleva, de acuerdo a estudios epidemiólogos.12 Como con muchos aspectos de cáncer, el rol de la inflamación en cáncer viene de un proceso biológico normal que va mal. Algo que debía haber sido corto ocurre por mucho tiempo o en el tiempo equivocado. Una de las maneras primarias en que la inflamación puede causar cáncer es que produce químicos que lastiman las células. Es similar a un daño accidental causado por las armas. Estos químicos, llamados especies reactivas de oxígeno (ROS) y especies reactivas de nitrógeno (NOS), son usadas por las células del sistema inmune (leucocitos y fagocitos) como defensa contra infecciones.13 ROS y NOS causan daño al ADN que puede matar organismos invasores. Si atacan nuestras propias células, pueden causar daño celular permanente (mutaciones).12 Las células inmunes también pueden producir moléculas de señal (citoquinas), enzimas destructivas (peptidasa) y otros medios para matar células (como TNF-α y interleucinas).12

Inflamación Crónica vs Aguda

Inflamación Crónica vs. Inflamación Aguda

Inflamación aguda (a corto plazo) es diferente a inflamación crónica (a largo plazo) en varias maneras. Las diferencias incluyen:

Aguda

  • Comienzo rápido (minutos u horas)
  • Las células reclutadas son mayormente neutrófilos
  • Causa daño blando al tejido huésped.
  • Síntomas físicos y notables a nivel local y sistémico.9

Crónica

  • Comienzo lento (días)
  • Usualmente envuelve reclutamiento de macrófagos (derivados de monocitos) y linfocitos
  • Causa daño gradual a severo en el tejido huésped
  • Síntomas físicos casuales o no-existentes9

Más importante para nuestros propósitos es que la inflamación crónica está asociada con un aumento al riesgo de cáncer, pero la aguda no.

Inflamación Aguda

La inflamación aguda es la respuesta inmune normal a una infección y no es considerada un factor riesgo para cáncer.12 Es una respuesta universal e inmediata detonada por una lesión local. La lesión puede ser una infección bacterial, viral, fúngica o parasítica; un trauma afilado o desafilado; necrosis del tejido; cuerpos foráneos (ej. una astilla); o reacciones inmunes hipersensibles (como hiedra venenosa).9

La inflamación aguda puede ser separada en dos componentes principales: cambios en los vasos sanguíneos (cambios vasculares) y eventos celulares. En cuestión de segundos después de que una lesión ocurre, una variedad de mediadores químicos aparecen en el tejido y causan estos cambios. Los cambios vasculares incluyen un aumento en el flujo de sangre, permeabilidad vascular aumentada y activación de las células que rodean los vasos sanguíneos (células endotelias) para permitir que las células inmunes (leucocitos) puedan adherirse y migrar al lugar deseado. Los eventos celulares incluyen reclutar los glóbulos blancos (WBC o leucocitos) al lugar de la lesión y la activación de leucocitos, cual los habilita a eliminar cualquier organismo invasor.9 La inflamación aguda primordialemente envuelve un grupo de leucocitos llamados leucocitos polimorfonucleares o PMN. Esto es una respuesta no-específica--diferentes tipos de lesiones tienen la misma respuesta.14

Inflamación Crónica

La inflamación crónica es una respuesta inmune prolongada que frecuentemente causa daño al tejido que rodea. Estas respuestas pueden durar por muchos años. Aunque la inflamación crónica es diferente de la aguda, la inflamación aguda puede desarrollarse a crónica si la infección/lesión es muy duradera o si algo que previene el proceso de sanación normal. La inflamación crónica puede ser detonada por infecciones persistentes, enfermedades de hipersensibilidad y exposición a agentes tóxicos.9 La inflamación crónica, en contraste con la aguda, es una respuesta altamente específica y envuelve tipos de células inmunes diferentes: mayormente linfocitos y macrófagos. Los macrófagos, que son derivados de los monocitos, son células multi-funcionales. Su rol en la respuesta inflamatoria incluye la eliminación de microbios y tejido muerto, comenzar la reparación, secretar citoquinas (incluyendo quimiocinas, interleucinas, factores de necrosis tumoral y eicosanoides) e interacciones con los linfocitas T.

Inflamación Crónica and Cancer

Hay un gran número de cánceres que han sido asociados con condiciones de inflamación crónica, como vemos en la tabla 1 (en inglés).

table of cancers that have been linked to chronic inflammation.

La imagen superior es usada con permiso. Citation: Kamp DW, Shacter E, Weitzman SA. Chronic inflammation and cancer: the role of the mitochondria. Oncology (Williston Park). 2011;25(5):400-13) http://www.cancernetwork.com/oncology-journal/chronic-inflammation-and-cancer-role-mitochondria

La asociación más notable es entre la enfermedad inflamatoria intestinal (IBD) y el desarrollo de cáncer colorectal (CRC). Los pacientes con IBD tienen de 5-7 veces mayor probabilidad de desarrollar CRC. Cerca de 4 de 10 pacientes con colitis ulcerosa--un tipo de IBD--desarrollan CRC 25-35 años luego.15

Más evidencia que apoya la conexión entre cáncer e inflamación es el descubrimiento que medicamentos que reducen inflamación también reducen el riesgo de algunos cánceres. Investigaciones estudiando el efecto continuo de medicamentos anti-inflamatorios no-esteroídicos (NSAIDSs) han enseñado riesgos disminuidos de desarrollar ciertos cánceres. NSAIDs son un tipo común de medicamentos para el dolor, tal como ibuprofen, aspirina y naproxen. El riesgo de cáncer de colon disminuye por 50% con uso continuo (por lo menos 6 meses) de NSAIDs que no tengan aspirina, y un 40% con el uso continuo a largo plazo de aspirina.16 NSAIDs trabajan mediante el bloqueo de proteínas (llamadas ciclooxigenasas o COX) que son conocidas a causar inflamación.17 La aspirina también ha demostrado prevenir cáncer mediante una reducción en los niveles de un oncometabolito (Ácido alfa-hidroxi-glutárico o 2HG) en la plasma sanguínea.18 La acumulación de 2HG está asociada con la activación del oncogén MYC.19 Este es otro mecanismo por el cual la aspirina puede prevenir el cáncer. Adicionalmente, la aspirina disminuye el riesgo de muerte a causa de cáncer prostático.20 La Fuerza de Trabajo de Servicios Preventivos de los Estados Unidos recomienda "iniciar el uso en doses pequeñas de aspirina para la prevención primaria de enfermedades cardiovasculares (CVD) y cáncer colorectal (CRC) en adultos de edades entre 50 y 59 años que tienen un riesgo mayor o igual a 10% de enfermedades cardiovasculares en 10 años, no tienen riesgo aumentado de desangramiento, tienen una expectencia de vida mayor de 10 años y están dispuestos a tomar aspirina diariamente por lo menos por 10 años."21

Es importante entender que atar dos cosas juntas de esta manera (correlación) no siempre significa que una acción causa la otra (causalidad). Los estudios mencionados arriba mayormente demuestran una correlación entre inflamación y cáncer, pero no indican explicitamente que la inflamación causa cáncer. Abajo puedes aprender sobre las investigaciones que buscan identificar los mecanismos por los cuales la inflamación verdaderamente causa cáncer.

¿Causa cáncer la inflamación?

La idea de que existe una relación entre la inflamación y el cáncer comenzó en 1836, cuando Rudolf Virchow hipotetizó que los lugares de inflamación a largo plazo (crónica) eran el origen de los cánceres.17 Esta relación ahora es aceptada y los científicos están descubriendo los mecanismos celulares y moleculares detrás de esta conexión. Condiciones inflamatorias a largo plazo incrementan el riesgo a cáncer mediante:

Rudolf Virchow

  1.  Proliferación celular sustentada
  2. Aumento de factores de crecimiento
  3. Cambios en las células locales y las proteínas creando stromas activadas
  4. Causando la invasión y activación de las células inmunes inflamatorias
  5. Aumentando la cantidad de agentes que causan daños al ADN en el área.17

Como el cáncer es una enfermedad causada por cambios genéticos, la presencia de químicos que le causan daño al ADN--como especies reactivas de oxígeno (ROS) y especies reactivas de nitrógeno (NOS)--es crítica al desarrollo de cáncer. ROS y NOS son químicos pequeños (llamados radicales libres) que pueden causarle daño al ADN directamente. Si el daño ocurre en oncogenes o represores de tumores, la célula afectada puede empezar a dividirse de manera descontrolada: algo característico del cáncer.

Algunos de los mecanismos son más exclusivos. La enzima COX-2, producida por células inmunes, lleva a la producción de moléculas de señalización llamadas prostaglandinas, quienes entonces causan la inflamación. La proteína COX-2 ha demostrado:

  1. Causar instabilidad genómica
  2. Inducir la expresión de resistencia al medicamento quimioterápico doxorubicin mediante BCL2 (un oncogén que previene apoptosis).22

Otro encuentro que apoya esta relación causante es que la deficiencia  de la citocina anti-inflamatoria IL-10 resulta en mutaciones de ADN en un modelo ratón de IBD.23

Imagen: "Virchow1" por Hanns Fechner - http://www.kunsttexte.de/download/bwt/werner.pdf Gabriele Werner, Das Bild vom Wissenschaftler - Wissenschaft im Bild, in: kunsttexte.de Seite 2. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Virchow1.JPG#/media/File:Virchow1.JPG

Aprenda más sobre los oncogenes
Aprenda más sobre los represores de tumores
 

Prevención de Inflamación

La inflamación es influenciada por la dieta y estilo de vida. Por el lado de las dietas, muchas comidas han sido asociadas con aumentos o reducciones de inflamación. En la siguiente lista podemos ver algunos ejemplos, con breves descripciones de la manera en que se piensan que funcionan. Note que esta lista no es una recomendación de ninguna comida o dieta en específico.

Comidas que han sido estudiadas por su efectos anti-inflamatorios:

Curcumina 2425

  • Suppresión de las secuencias NF-kB and STAT3
  • Exhibe propiedades similares a bloqueadores de factores de necrosis tumoral, factores de crecimiento celular vascular, factor de crecimiento epidérmico y HER2.25

Granada

  • El jugo y la corteza poseen propiedades antioxidantes
  • El jugo, la corteza y el aceite pueden interferir con proliferación de células tumorales, el ciclo celular, invasión y angiogénesis

Aceite de oliva extra virgen (EVOO)2627

  • Compuesto fenólico en el aceite llamado oleocanthal actúa como un inhibidor de COX (ciclooxigenasas)
  • Oleocanthal también puede inducir apoptosis en células cancerosas via permeabilidad en la membrana lisosomal

Soya

  • Un compuesto en la soya llamado genisteína puede tener propiedades anti-inflamatorios al afectar monocitos, granulocitos y linfocitos
  • En ratones, proteínas de la soya pueden inhibir las secuencias de señalamiento NF-kB y AKT

Ácidos grasos Omega-32829

  • Los ácidos grasos omega-3 encontrados en la dieta tienen factores modulatorios anti-inflamatorio y del sistema inmune
  • Proporciones altas de omega-3 a omega-6 reduce el estrés oxidativo.

Ajo303132

  • El consumo de ajo lleva a la inhibición de NF-kB en estudios in vitrio.
  • Alicina, un compuesto encontrado en ajo, alivia la inflamación en ratas.

Jengibre 33

  • Tiene efectos anti-inflamatorios en los ratones

Fitoquímicos (estos están presentes en muchas plantas distintas):

Flavenoides34

  • Casticina y crisosplenol D inhiben la inflamación en vitrio y en vivo en ratones

Carotenoides35

  • Estudios han demostrado que los carotenoides tienen propiedades anti-oxidantes y anti-inflamatorias.

Comidas que han sido asociadas con un AUMENTO en inflamación incluyen:

Ácidos grasos trans36

  • Posible rol en inflamación intestinal

Carne Roja 37

  • Contiene una molécula de azúcar que puede causar inflamación.

 

Reucción de inflamación también ha sido asociado con terapias de cuerpo y mente.

Actividades asosicadas con una reducción en inflamación incluyen:

Tai chi38

  • Sobrevivientes de cáncer de mama* con insomnia que practicaron Tai Chi por tres meses demostraron una reducción en los marcadores de inflamación IL-6 y TNF

Yoga39

  • Sobrevivientes de cáncer de mama* que practicaron yoga demostraron una reducción en IL-6 y TNF.

*Para más información sobre la vida post-cáncer, visite nuestra página de Supervivencia.

Resumen de Sección: El Sistema Inmunológico

Introducción al Sistema Inmunológico

  • El sistema inmunológico es capaz de distinguir entre lo que es "propio" y "no propio" y también entre células normales y anormales.
  • El sistema inmunológico actúa a través de dos mecanismos amplios y un poco sobrepuestos: Respuesta Inmunológica Específica e Inmunidad No Específica (Innata).

El Sistema Inmunológico Innato

  • El sistema inmunológico innato lleva a cabo las funciones no específicas.
  • El sistema inmunológico innato consiste de tres componentes:
    • Barreras físicas y químicas como la piel, mucosas y cera del oído.
    • Células como los macrófagos y los neutrófilos.
    • Proteínas que incluyen enzimas encontradas en la saliva y las lágrimas.
  • El sistema inmunológico innato reconoce rasgos generales de patógenos potenciales.

La Respuesta Inmunológica Adquirida

  • La respuesta inmunológica adquirida lleva a cabo la inmunidad específica o adaptativa.
  • La respuesta adaptativa se desarrolla y cambia a lo largo del transcurso de nuestra vida.
  • La respuesta inmunológica adaptativa es altamente específica a los patógenos invasores.
  • Las células B y células T son los tipos principales de células del sistema inmunológico adquirido.
  • La respuesta inmunológica específica se caracteriza por lo siguiente: 1) especificidad antigénica, 2) diversidad, 3) memoria, y 4) discriminación propia: no propia.
  • La respuesta inmunológica adaptativa puede detectar células cancerígenas.

Células de la Respuesta Inmunológica Adquirida

  • Las células B y células T son conocidas como linfocitos y se originan en la médula ósea.
  • Los linfocitos residen en tejido linfático como los ganglios linfáticos y el bazo.
  • Una proteína u otro producto que pueda ser reconocido por el sistema inmunológico e inducir la producción de una respuesta inmunológica es conocido como antígeno.
  • Las células B producen anticuerpos que se unen fuertemente a un patógeno, el cual es inactivado o destruido.
  • Las células T maduran en células T auxiliares o linfocitos T citotóxicos.

El Sistema Inmunológico y Cáncer

  • El sistema inmunológico puede reconocer células mutantes o anormales como extrañas.
  • Las células cancerígenas pueden mutar lo suficiente para escapar de los mecanismos de vigilancia del sistema inmunológico.
  • Muchos cánceres producen señales químicas que inhiben las acciones de las células inmunológicas.
  • Algunos tumores crecen en lugares como los ojos o el cerebro, los cuales no están regularmente patrullados por las células inmunológicas.
  • Inmunoterapia y vacunas cancerígenas son diseñadas para proveer al sistema inmunológico de las señales que necesita para reconocer y destruir células cancerígenas.

Si considera el material útil, por favor considere referenciar nuestro sitio web.

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