El sistema inmunológico

El sistema inmunológico cuenta con un gran número de varios tipos de células y proteínas que pueden reconocer qué componentes celulares son normales o anormales, y qué sustancias son 'propias' o 'extrañas.' Por ejemplo, cuando una espina se atasca en el cuerpo, las células inmunológicas reconocen a la espina como un objeto extraño 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 lo "propio" y lo "extraño" ocurre cuando el sistema inmune reconoce a las células cancerígenas. El cuerpo las logra reconocer y atacar por sus diferencias que las distingue de las células normales.

Las células y las proteínas del sistema inmunológico participan en dos tipos diversos de inmunidad: No específica y específica1 Si desea más información acerca de los temas de esta sección, la puede encontrar en la mayoría de los textos introductorios de biología; nosotros recomendamos Campbell Biology, 11ma edición.2

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

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El sistema inmunológico innato

El sistema inmunológico innato recibe su nombre por el hecho de que nacimos con él y que cambia muy poco durante nuestras vidas. Esta división del sistema inmunológico le brinda protección al cuerpo al reconocer las características generales de los posibles patógenos. Por ejemplo, la piel bloquea 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. Sin embargo, estos tipos de células no tienen la habilidad de distinguir las clases de patógenos con las que entran en contacto. Por ejemplo, con una analogía militar, se podría equiparar a esta reacción inmune con el uso de un mismo tipo de misil para varios tipos de blancos, en vez de tener a un misil para cada tipo de blanco. Por ejemplo, los macrófagos son células que participan en la respuesta inmunológica innata al ubicar, consumir y matar a múltiples tipos de bacterias. Las células asesinas naturales son otro tipo de célula inmunológica que elimina a las células que se han infectado con un virus y a células cancerígenas.1

Existen varios componentes del sistema inmunológico innato. Aunque también se lo conoce como la inmunidad "no específica", el uso de esta terminología es algo incorrecto. Es más, los mecanismos de inmunidad innata sí pueden atacar a "invasores" vivos y no vivos con especificidad. Cuando un organismo o partícula trata de entrar al cuerpo, deben pasar por algunas barreras físicas y químicas. Por ejemplo, nuestra piel es un escudo duro pero flexible que bloquea a muchos tipos de invasores. Asimismo, 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 proteínas en la saliva y las lágrimas también sirven para prevenir la entrada de patógenos. 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, ciertas células (producidas en la médula ósea), como los macrófagos y neutrófilos atacan al objeto extraño.

 

El siguiente gráfico ilustra a algunos de los componentes del sistema inmune innato en los seres humanos:

InnateImmuneSystem.png

La respuesta inmunológica adquirida

La inmunidad específica o adaptativa es la segunda línea de defensa, pues solamente se activa si la repuesta inmunológica innata, no logra eliminar al patógeno invasor. Sin embargo, los dos sistemas se superponen y trabajan en conjunto. Por ejemplo, las proteínas que producen las células del sistema inmunológico adaptativo se encuentran en secreciones como las lágrimas que también contienen proteínas del sistema inmunológico innato.

Ya que 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 hacia los patógenos invasores o 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 inmunidad adquirida cuenta con distintos tipos de células y las proteínas que éstas producen. Gran parte de estas células se producen en nuestra medula ósea y maduran en varias 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 tipos de células inmunológicas más importantes que pasan bastante tiempo dentro del sistema linfático y son los linfocitos T y B. Un componente proteico importante del sistema inmunológico adquirido son los anticuerpos que producen los linfocitos 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 ciertos fragmentos proteicos que se encuentran en las superficies celulares o 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 foráneas. ¡La cantidad de 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, la reacción es más rápida e intensa que la primera, pues el sistema inmune guarda memoria de las sustancias con las que ha entrado en contacto. Esta habilidad proviene de un tipo de linfocito conocido como el linfocito de "memoria" que vive durante mucho tiempo mientras espera la oportunidad de re-activarse y dirigir la lucha contra el objeto extraño.
  • Tolerancia-El sistema inmunológico adquirido tiene la capacidad de reaccionar cuando las células dentro del cuerpo presentan anormalidades o modificaciones. Por ejemplo, el cuerpo suele rechazar a los trasplantes de órgano e intentar destruirlo ya que las células de éste no son propias del individuo. Por esta razón, a los pacientes que reciben trasplantes se les administra medicamentos para disminuir su respuesta inmunológica. 1 .

De importancia para nosotros: Los cambios genéticos que transforman a las células normales en cancerígenas también pueden alterarlas de tal manera que el sistema inmunológico logra reconocerlas.

Células del sistema inmunológico adquirido

Las células principales de la respuesta inmunológica específica son los linfocitos B y T. Todos los precursores celulares de los 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 de gallinas (la Bursa de Fabricio) donde se estudiaron a estas células por la primera vez; 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 estos linfocitos no maten a las células corporales normales. Si las células T y las células B autoreactivas no se eliminan de la población de linfocitos, se pueden desarrollar enfermedades autoinmunes como el lupus o la artritis reumatoide.

 

Existen dos clases de linfocitos T:

  • Linfocitos T cooperadores- Estas células ayudan a otras células inmunológicas, incluyendo a los linfocitos T citotóxicos, a los macrófagos y a los linfocitos 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. Estas células pueden matar a cualquier célula que reconocen como anormal, tal como las células infectadas con un virus o las células cancerígenas.

Los linfocitos T prematuros que residen en los nódulos linfáticos y en el bazo no pasan a ser células completas hasta que una célula presentadora de antígeno viene a ellas y les acerca a un antígeno proteico. Una vez que el linfocito T reconoce la presencia de células que contienen estas proteínas anormales, salen de los nódulos linfáticos y del bazo para circular por el cuerpo a ubicar 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 drástica pero efectiva de prevenir la reproducción del virus. Las células citotóxicas del sistema inmunológico también pueden reconocer y eliminar a las células cancerígenas.

Los linfocitos B son otro componente crítico de la respuesta inmunológica adquirida. Al igual que los linfocitos T, los linfocitos B se producen en la médula ósea. Las células se mueven hacia el cuerpo para madurar. Las células B se encargan de producir anticuerpos, proteínas que reconocen objetos foráneos que entran al cuerpo (virus, bacterias, otras proteínas, etc.). Cada linfocito B puede reconocer solamente a un blanco molecular. Por ende, el cuerpo tiene millones de tipos distintos de células B para poder responder a una gran cantidad de agentes patológicos.

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

Cómo el sistema inmunológico visualiza al mundo

Nuestro sistema inmunológico está en actividad constante examinado nuestro cuerpo en busca de invasores, como las bacterias y los virus. El sistema inmunológico también es capaz de reconocer cuando las células normales han pasado por alteraciones (como las células cancerígenas). El reconocimiento de invasores o de sustancias "propias" modificadas, requiere la cooperación entre diferentes células y es un proceso altamente regulado.

Los pasos exactos de una repuesta inmunológica varían según el tipo de amenaza (virus, bacteria, etc.) pero por lo general, lo que ocurre es lo siguiente: primeramente, nuestras células reconocen a ciertas partes del patógeno, como los fragmentos proteicos que resultan 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.
Cualquier proteína o producto (azúcar, lípido, etc.) que el sistema inmunológico puede reconocer y que lleva a la producción de una respuesta inmunológica se considera un antígeno.

 

Algunas células inmunológicas, incluyendo a los macrófagos y las células dendríticas, pueden cargar estas proteínas en su superficie y "presentarlos" a los linfocitos B y T para activarlos. Las células que tienen la capacidad de presentar antígenos se denominan células presentadoras de antígeno.

Cada linfocito B y T cuenta con múltiples copias de un solo tipo de receptor en su membrana celular. Los receptores de los linfocitos B y T tienen la habilidad de adherirse a un solo tipo de antígeno. La expresión de un solo tipo de receptor asegura que cada linfocito tenga la especificidad para un solo antígeno. A diferencia de las células de la repuesta inmunológica innata, los linfocitos pueden identificar a sus blancos moleculares aún en la presencia de sustancias semejantes. ¡Hay suficientes linfocitos diferentes en el cuerpo para reconocer a más de un billón de péptidos distintos! Esta increíble diversidad asegura que el cuerpo tenga células capaces de reconocer casi cualquier sustancia.

TCellsBCells.png

La respuesta inmunológica específica se divide en dos partes: la inmunidad humoral y celular. La inmunidad humoral consiste en la producción de anticuerpos en los linfocitos B. Estos pequeños interceptores proteicos en forma de Y circulan por la sangre y otros fluidos corporales. Cuando un anticuerpo choca con su blanco molecular (antígeno), se une a él fijamente para destruir o desactivarlo. Los anticuerpos pueden:

  • Neutralizar toxinas
  • Adherirse a los virus para prevenir su entrada a las células
  • Unirse a moléculas en el torrente sanguíneo para eliminarlas
  • Marcar al patógeno para que el sistema inmunológico innato lo elimine
  • Trabajar en conjunto con otras proteínas corporales para matar a las bacterias y parásitos directamente
 

El sistema linfático

Una vez desarrollados, los linfocitos circulan por el cuerpo y permanecen en el tejido linfático, incluyendo los ganglios linfáticos y el bazo, en donde buscan y esperan entrar en contacto con sus proteínas blanco. El sistema linfático es un sistema de vasos (tubos) que se extiende por todo el cuerpo. Al igual que el sistema circulatorio, el sistema linfático transporta líquidos, proteínas y células del sistema inmunológico, sin embargo no contiene glóbulos rojos. Estos dos sistemas (linfático y circulatorio) están conectados. El sistema linfático recoge el liquido y las células del cuerpo y los regresa al sistema circulatorio a través de ductos en el área del cuello/hombros. El líquido dentro de los vasos linfáticos se llama linfa.

Como los riachuelos que se unen para formar ríos que finalmente fluyen al océano, los vasos linfáticos más pequeños vacían su contenido en otros más grandes. Este flujo viaja hacia y se acumula en los ganglios linfáticos. Muchas de las células del sistema inmunológico residen en el sistema linfático por gran parte de su vida.

lymph vessels and nodes

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

  • Las células cancerígenas se pueden esparcir (metástasis) al entrar al sistema linfático.
  • Muchos tipos de cánceres son se clasifican según la ubicación de las células cancerígenas. Por ejemplo, si las células cancerígenas de un tumor se detectan dentro del sistema linfático, es probable que se han esparcido hacia otras áreas del cuerpo. 

Aprenda 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 pre-cancerígenas presentan proteínas anormales, las células T las reconocerán como anormales. Recíprocamente, las células pre-cancerígenas 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.

Aprenda más sobre vacunas contra el cáncer

El sistema inmunológico y el desarrollo del cáncer

Aparte de luchar en contra el cáncer, el sistema inmune también parece estar involucrado en el desarrollo de gran parte de, si no todos, los casos de cáncer. La inflamación crónica parece ser un punto de partida importante. La inflamación ocurre cuando las células inmunes producen químicos y proteínas como reacción a una 'amenaza'. Esta amenaza puede ser un microbio (bacteria o virus) o una sustancia más sutil. Hoy en día, ya se sabe que la obesidad y el estrés pueden estimular una reacción inflamatoria del sistema inmune. La inflamación puede durar por mucho tiempo, incluso por varios años. La actividad alargada de esta reacción puede causar problemas en las células normales y puede provocar el desarrollo del cáncer. 

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.

Aunque la inflamación es una reacción corporal normal, es muy dañina cuando ocurre en el contexto del cáncer. Algunos tipos de células inmunológicas que participan en las reacciones inflamatorias se describen en esta sección. La inflamación que se observa en el cáncer se encuentra bajo investigación activa como un enfoque de la prevención del cáncer y de su tratamiento. 

Macrófagos y reorganización de tejidos

Los macrófagos son una clase de leucocito cuya función consta de destruir a microbios y a sustancias extrañas. Cuando los macrófagos invaden el área alrededor del tumor, se introducen dentro del micro-ambiente complejo del tumor. Los macrófagos que rodean al tumor se conocen como los macrófagos asociados con tumores, y suelen participar en el crecimiento del tumor y no en su destrucción. La presencia de los macrófagos provoca la inflamación y promueve la proliferación de células cancerígenas, el crecimiento de vasos sanguíneos, la invasión de células cancerígenas, su propagación a ubicaciones distantes (metástasis) y la resistencia a los tratamientos de cáncer como la quimioterapia.

Los monocitos que circulan por el cuerpo (precursores de los macrófagos) también desempeñan un rol en el microambiente del tumor. Los monocitos inflamatorios normalmente atacan a microbios, pero pueden presentar un peligro ya que promueven la inflamación y producen proteínas que la estimulan, como el factor de necrosis tumoral alfa y la interleucina 1 beta. Los monocitos residentes normalmente responden a los virus y participan en la reorganización de tejidos, la angiogénesis y la producción de colágeno. Los monocitos inflamatorios están asociados con una gran cantidad de cáncer.

La manera de la cual un macrófago actúa en el microambiente del tumor puede variar. Los macrófagos que NO participan en el crecimiento del tumor pertenecen al la categoría M1, y los macrófagos que producen sustancias que sí estan involucradas en este proceso representan la cateogoría M2. La causa detrás de la transformación de un macrófago M1 a un macrófago M2. Típicamente, los macrófagos que rodean un tumor son M1 y atacan al tumor. Sin embargo, medida que el tumor va creciendo, la cantidad de macrófagos M2 domina y promueve los procesos pro-tumor como la angiogénesis y la metástasis. Los macrófagos asociados a tumores también pueden estimular la inmuno-supresión local, y por lo tanto, prevenir que otras células inmunes ataquen al tumor.5 6

Células supresoras derivadas de la médula ósea (células mieloides supresoras)
Las células supresoras son células inmunes que pueden bloquear al sistema inmunológico. Normalmente, nuestros cuerpos necesitan a estas células para disminuir o detener la actividad del sistema inmune una vez que se logra eliminar a una amenaza. Estas células reducen la actividad de los linfocitos T y regulan la producción de proteínas de señalización celular (citoquinas) en los macrófagos. In cancer and other illnesses, these cells are not acting the way they should, and they can block immune responses against cancer cells.7 8

La inflamación y el 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

Síntomas de la 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 y el cáncer

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
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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:

Cúrcuma y curcumina 24 25

  • 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)26 27

  • 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-328 29

  • 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.

Ajo30 31 32

  • 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.

 

Reducción 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:

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 el 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.

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