La robustez del sistema inmune es importante para mantener a los organismos protegidos de la colonización por parte de los parásitos y organismos patógenos. Una pregunta que es lícito plantearse es por qué existen todavía infecciones, cómo es que la evolución no ha generado un sistema inmune tan poderoso que pueda evitar la agresión por parte de agentes externos. ¿Por qué la evolución no ha generado sistemas inmunes lo suficientemente poderosos para evitar las infecciones? Parece una paradoja que en la evolución se seleccionen aquellos organismos con mayor probabilidad de transmitir sus genes a la descendencia, pero a la vez no se seleccione el fortalecimiento del sistema inmune para preservar esos mismos organismos del ataque por parte de patógenos.

  Un reciente trabajo publicado en el último número de la revista Science plantea una hipótesis para explicar esa paradoja. En él se defiende que los organismos que poseen un sistema inmune muy potente tienen un menor rendimiento reproductivo debido al elevado coste energético que supone el mantenimiento de ese sistema inmune fortalecido. De hecho este coste se pone de manifiesto por una importante pérdida de calorías y proteínas, pérdida de capacidad reproductiva e incremento de las posibilidades de que se produzca respuestas autoinmunes.

  

  El equipo de Graham y colaboradores han estudiado el problema en poblaciones de ovejas de Soay, que habitan en isla de Soay, en Escocia, y que se consideran unas de las primeras ovejas domesticadas por los humanos. Han comprobado que tanto los machos como las hembras que poseían una concentración de anticuerpos más elevadas tenían una probabilidad mucho más baja de reproducirse. Además encontraron, que las posibilidades reproductivas eran superiores en individuos con respuestas inmunes intermedias. En resumen este trabajo parece indicar que lo óptimo para pasar los genes a la descendencia (al menos en el modelo animal elegido) no es tener el sistema inmune más fuerte sino el más adecuado para equilibrar una menor posibilidad de infección con el menor gasto energético destinado a su mantenimiento posible para no repercutir en la tasa reproductiva.

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  Para terminar con este tema hablaré ahora de los anticuerpos. Los anticuerpos son proteínas que reconocen partículas extrañas al organismo y se les adhieren para que el sistema inmune se deshaga de ellos de manera mucho más eficiente.

  
  Los anticuerpos se dividen en varios tipos diferentes, y cada uno cumple con una función específica. Por ejemplo: a IgA la encontramos en mucosas, como la boca, el intestino y las vías respiratorias, la IgG e IgM en la sangre y la IgE en las respuestas alérgicas.

Como podemos apreciar en este gráfico, los anticuerpos producidos por los diferentes vertebrados varían con la complejidad del organismo, así podemos ver en el extremo izquierdo que en los peces se produce pocos tipos de anticuerpos. Dichos anticuerpos son diferentes y se considera que son precursores de los anticuerpos que encontramos en vertebrados superiores.

En el extremo derecho de la gráfica podemos ver que las aves ya cuentan con tres tipos diferentes de anticuerpos, mientras que los mamíferos poseen 5 tipos diferentes, el tener más tipos de anticuerpos hace que nuestro sistema inmune tenga más mecanismos para defenderse. Cuando nos aliviamos de una enfermedad los anticuerpos se quedarán para protegernos en caso de que el virus o bacteria vuelva a ingresar a nuestro organismo, gracias a esto el sistema inmune actuará de manera más rápida, los organismos que carecen de anticuerpos tienen que valerse solamente del sistema inmune innato, el cual por si solo es menos eficiente.

Gracias a esta comparación observable de los diferentes sistemas inmunes podemos ver que hay una especie de caminito, el cual al ser recorrido desde los seres vivos más simples a los más complejos, se hace evidente como el sistema inmune va adquiriendo mayor complejidad. Y no solamente eso, sino que además todos los mecanismos encontrados en los seres más simples serán conservados o mejorados en los organismos más complejos. Esta filogenia del sistema inmune por sí misma es una demostración muy sólida de la teoría de la evolución, sin embargo esta explicación no viaja sola, ya que el registro fósil, el desarrollo embrionario, la comparación de ADN de diferentes especies y la presencia de órganos vestigiales son todos evidencia que apuntan hacia una misma conclusión: La evolución es verdadera.

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Solamente en los animales vertebrados existe un sistema inmune específico o adaptativo, en el cual cada partícula o proteína extraña será reconocida por alguna célula o por los anticuerpos, en este sistema se genera una “memoria”, gracias a la cual podemos adquirir inmunidad contra ciertas enfermedades. Por ejemplo, si nos enfermamos con el virus del sarampión, y generamos memoria contra este, la siguiente vez que entremos en contacto con el virus, nuestro sistema inmune estará listo para enfrentarlo por lo que ya no será capaz de provocarnos la enfermedad. Este fundamento es la base para las vacunas.

Ahora bien, si usamos como mapa el árbol filogenético de todos los seres vivos podemos ver que los organismos más sencillos, los invertebrados, poseen solamente algunos componentes del sistema inmune.

Vamos a ver qué organismos tan simples como la “Lamprea” solamente poseen tejido linfático asociado a tubo gástrico o GALT por sus siglas en inglés.

Al compararlo con seres vivos más complejos el sistema inmune se va volviendo también más complejo. Conforme nos vamos moviendo a los extremos de las ramas del árbol, vamos a ver que los seres vivos tienen un sistema inmune mucho más elaborado.

Por ejemplo al comparar la Lamprea con las Truchas, un vertebrado, podemos ver que la segunda ya posee bazo y timo, es decir, ya poseen un sistema inmune adaptativo.

Si nos alejamos un poco más en el árbol y observamos a los anfibios, representados aquí por las Ranas, ya encontramos médula ósea.

Las aves, como el Pollo, además de tejido linfático asociado a tubo gástrico, Bazo, Timo y médula ósea poseen también ganglios linfáticos.

Y finalmente los mamíferos poseen todos los órganos linfáticos antes mencionados además de otras estructuras con una función más especializada, como el caso de las placas de Peyer. Gracias a las grandes similitudes que existen entre los sistemas inmunes de los mamíferos es que podemos utilizar ratas y ratones de laboratorio para probar medicinas y tratamientos nuevos, sin tener que experimentar en seres humanos.

                                                                

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Evidencias de la evolucion y el sistema inmune

Desde etapas muy tempranas de la evolución, los seres vivos tuvieron que desarrollar mecanismos para diferenciar lo extraño de lo propio, para poder reconocer a miembros de su propia especie, desarrollar defensas contra el medio ambiente y contra otros organismos rivales, motivo por los cuales existe el sistema inmune.

Pero… ¿Qué es el sistema inmune? En el caso de los vertebrados, incluyendo al hombre, es el conjunto de órganos, tejidos, células y proteínas que nos protegen de cualquier materia ajena a nuestro organismo, y por consecuencia nos protege contra de las infecciones causadas por virus, bacterias, hongos y parásitos. También nos protege de los tumores y es el responsable de tengamos alergias.

Los órganos más importantes del sistema inmune son el timo, el bazo, médula ósea y los ganglios linfáticos. Dentro de éstos encontramos células que nos protegen contra los agentes extraños, como:

los Linfocitos B, Linfocitos T

y los fagocitos, o células que comen, y de ejemplo tenemos al macrófago

Las proteínas que nos protegen contra las infecciones son conocidas como anticuerpos, los cuales reaccionan de manera específica con un solo tipo de proteína extraña:

y sistema de complemento que reacciona de manera indiscriminada sin importar la forma o naturaleza del agente invasor. El sistema inmune se puede dividir en tres partes, las barreras naturales presentes en todos los seres vivos, el sistema inmune innato, que es relativamente simple, y el sistema inmune adaptativo, que es el más complejo y específico.

Tomando como punto de partida al árbol filogenético de los seres vivos, podemos observar que los organismos menos complejos como las bacterias y las plantas solamente poseen barreras naturales para protegerse.

Estas barreras naturales cumplen la función de proteger el interior de la célula contra el medio ambiente, como por ejemplo la pared celular de las células vegetales, o la cápsula de las bacterias evitan que sustancias tóxicas penetren al interior de su citoplasma. En el caso de los insectos, la barrera natural es el exoesqueleto, y en el caso de los vertebrados es la piel.

Los invertebrados presentan componentes del sistema inmune innato, por ejemplo células fagocíticas, las cuales no discriminan al microorganismo o partícula que van a fagocitar o “comer”, y tenemos también a las proteínas conocidas como “Complemento”, las “defensinas” o bien los “péptidos antimicrobianos” que se encargan de destruir virus, parásitos, hongos o bacterias por igual. Los invertebrados no producen anticuerpos, pero producen proteínas más simples que llevan a cabo una función similar, aunque no es igual de efectiva.

                                                                         (continuara ... )