Sistema Inmunitario III: aspectos médicos

El funcionamiento del sistema inmunitario tiene importantes implicaciones biomédicas. Por una parte, sus alteraciones dan lugar a problemas de salud que pueden ser muy importantes, e incluso producir la muerte, y por otra hemos aprendido a servirnos de él para desarrollar estrategias de prevención y tratamiento de enfermedades infecciosas, mediante lo que se conoce como "terapias inmunológicas".
Terapias inmunológicas: vacunación y seroterapia.
La primera modalidad de terapia inmunológica que se desarrolló fue la vacunación, que consiste en inducir una respuesta inmunitaria en el organismo tratado antes de que sufra la infección por el agente contra el que se vacuna. Este tipo de terapia se beneficia de la capacidad de los organismos para producir células de memoria una vez que han sido capaces de superar una infección.
El procedimiento de la vacunación consiste en provocar una "falsa infección" mediante la inoculación en el paciente de un agente infeccioso o una parte de él que no sea capaz de provocar la enfermedad, pero sí una respuesta inmunitaria en el individuo. Éste responde al falso patógeno y genera células de memoria que se mantendrán en su interior. Si posteriormente el individuo es infectado por un patógeno "auténtico" estas células de memoria provocarán una respuesta inmunitaria secundaria, es decir, específica, intensa y prolongada en el tiempo, que impedirá el desarrollo de la enfermedad.
Así pues, una vacuna es un preparado que contiene antígenos de un organismo patógeno y que se administra, con carácter preventivo, para que el individuo vacunado produzca su propia respuesta inmunitaria frente a dicho patógeno. 
La vacunación es una terapia inmunológica preventiva, porque se administra antes de que el individuo entre en contacto con el patógeno y es también activa, porque se consigue que el individuo genere sus propios mecanismos de defensa activa. Tiene carácter permanente, o al menos muy duradera, porque se producen células de memoria que permanecen durante mucho tiempo en los individuos vacunados.
El problema fundamental en la producción de una vacuna es obtener un preparado capaz de inducir la respuesta inmunitaria sin producir la enfermedad. Existen varios métodos para conseguir estos preparados, que diferencian distintos tipos de vacunas:

• Vacunas atenuadas: el microorganismo se pasa por generaciones de cultivos celulares u organismos diferentes al ser humano, de manera que con el paso del tiempo va perdiendo su capacidad para reproducirse en el hombre. También puede utilizarse el calor o distintos agentes químicos. Tienen el inconveniente de su falta de seguridad, porque la atenuación puede revertir espontáneamente, aunque esto es muy poco probable, pero tienen la ventaja de producir una respuesta muy intensa. Hay vacunas de este tipo tanto contra enfermedades víricas (varicela, sarampión...) como contra enfermedades bacterianas, como el tifus o el cólera.
• Vacunas inactivadas o muertas: en este caso se mata o se destruye al agente patógeno para producir la vacuna, con lo que se elimina el riesgo de reversión, aunque también se reduce la capacidad para inducir respuesta inmune. La vacuna de la polio, o las de la hepatitis son ejemplos de vacunas víricas de este tipo, mientras que las de la difteria o el tétanos son vacunas bacterianas muertas.
• Vacunas de partes de microorganismos: en lugar de inyectar al organismo muerto entero se separan algunas de sus partes, preferentemente proteínas de la superficie de la célula. Estos componentes pueden obtenerse directamente del agente infeccioso o clonando sus genes en un vector que los expresen pero que no puede producir la enfermedad.
• Vacunas de ADN: se inyecta directamente ADN del microorganismo en el paciente. El gen se expresa en el interior del paciente y éste desencadena una respuesta inmunitaria contra la proteína codificada. No son aún de uso clínico, aunque se sigue investigando en ellas.

A diferencia de la vacunación, la seroterapia consiste en inyectar directamente en el paciente que ya ha contraído la enfermedad un suero, es decir, un extracto sanguíneo, de un organismo que ha padecido y superado esa misma enfermedad y que, por lo tanto, posee anticuerpos contra ella. El tratamiento con sueros es de naturaleza curativa, ya que se administran anticuerpos que tratan de eliminar el patógeno que ya se encuentra en el organismo. Es también pasivo, porque no da lugar a la producción de anticuerpos propios ni de células de memoria en el organismo, y es temporal porque resulta eficaz solo mientras duran los anticuerpos inyectados. Cuando estos se degradan y eliminan la protección que proporcionan desaparece.
El método de producción de sueros consiste en inocular un animal con el agente patógeno que provoca la enfermedad que se desea tratar. El sistema inmunitario del animal produce anticuerpos contra el patógeno, que se obtienen mediante una extracción de sangre para luego purificarse. Este preparado purificado es el que se administra al paciente que se está tratando.
La seroterapia se utiliza contra algunas enfermedades para las que no existe vacuna, o para tratar de eliminar toxinas, tales como los venenos de serpiente. Cuando el suero se obtiene de animales se denomina heterólogo, pero en algunos casos, como ha ocurrido recientemente con el Ébola, también puede obtenerse de pacientes humanos que han sufrido la enfermedad de modo natural y que han conseguido superarla espontáneamente, caso en el que se habla de sueros homólogos.
La eficacia de los sueros puede incrementarse enormemente si se utilizan anticuerpos monoclonales. Para conseguirlos la sangre extraída del animal se somete a un proceso de purificación mediante cromatografía con los antígenos que provocan la enfermedad. De este modo se consigue separar las células productoras de los anticuerpos que se buscan de otros componentes de la sangre. Luego esas células se fusionan con células tumorales, con lo que se consigue que se reproduzcan de forma indefinida. El cultivo de estas células permite obtener cantidades considerables de anticuerpos, iguales entre ellos y que reaccionan contra el antígeno que produce la enfermedad. 
En ocasiones se puede utilizar una estrategia combinada de seroterapia y vacunación, que consiste en inocular el suero cuando se sospecha que ha podido existir una infección por el agente patógeno, como mecanismo preventivo para evitar la enfermedad, y utilizar después la vacuna para prevenir posibles infecciones posteriores. Este es el caso del tratamiento del tétanos cuando se sufre un corte; la primera inyección que se suministra es el suero, con el propósito de eliminar la bacteria si se ha entrado en contacto con ella, y después se usa la vacuna, para prevenir los futuros contagios, ya que esta vacuna no tiene efectos permanentes.
Alteraciones del sistema inmunitario
Los problemas de salud derivados del mal funcionamiento del sistema inmunitario incluyen tanto una actividad demasiado baja (inmunodeficiencia) como una actividad excesiva, que genera respuestas contra elementos que no suponen ningún peligro para el organismo.
La primera función del sistema inmunitario es diferenciar entre lo propio y lo ajeno, y la segunda es distinguir, de entre lo ajeno, qué puede ser peligroso y qué es inofensivo. Cuando falla alguno de esos procesos nos encontramos ante una alteración inmunitaria.
La hipersensibilidad es una reacción inmunitaria excesiva frente a sustancias que normalmente son inofensivas, como algunos alimentos, sustancias que se encuentran normalmente en el ambiente como el polen o ciertos medicamentos.
Existen cinco tipos de reacciones de hipersensibilidad, tres de los cuales se producen de forma inmediata o casi inmediata (tipos I a III), mientras que las de tipo IV constituyen la hipersensibilidad retardada. La hipersensibilidad de tipo V actúa frente a receptores hormonales, reproduciendo la actividad de tales hormonas. Las diferencias entre los tres primeros tipos de hipersensibilidad se deben al tipo de componentes que están implicados en ellas: anticuerpos en la hipersensibilidad de tipo I (alergias), procesos de citotoxicidad por el sistema del complemento en las reacciones de tipo II y complejos antígeno-anticuerpo en las de tipo III. En la hipersensibilidad retardada (tipo IV) solo participan linfocitos T.
Las alergias se producen porque cuando el individuo entra en contacto con el alérgeno produce ante él una respuesta inmunitaria primaria, pero en la que interviene la inmunoglobulina E en lugar de las IgM o de las IgG. Esta es la fase de sensibilización, y no da lugar a ningún síntoma.
Las IgE se asocian a la membrana de diferentes tipos de leucocitos, en especial mastocitos y basófilos. Cuando se produce el segundo contacto con el alérgeno se activan esos anticuerpos de tipo IgE, y los leucocitos que los presentan liberan sustancias que provocan los síntomas de la alergia, como histamina, heparina o leucotrienos. Los síntomas de la alergia incluyen fiebre, inflamación, erupciones en la piel, etc. Entre las enfermedades alérgicas más frecuentes se encuentran la rinitis, la conjuntivitis, la dermatitis alérgica o el asma, llegando en las situaciones más graves hasta el choque anafiláctico, que puede provocar la muerte.
En las reacciones de hipersensibilidad de tipo II los anticuerpos activan al complemento, y esto da lugar a la rotura de las células. Este tipo de reacciones se producen, por ejemplo, en transfusiones sanguíneas entre grupos no compatibles o en la anemia hemolítica del recién nacido, en la que existe incompatibilidad entre el factor Rh de la madre (negativo) y el del feto (positivo).
Las situaciones de inmunodeficiencia pueden ser congénitas, llamadas también primarias y adquiridas o secundarias. Las primarias suelen estar ligadas al cromosoma X, y pueden desembocar en enfermedades muy graves como los "niños burbuja", mientras que las secundarias se pueden presentar después de muchas enfermedades graves como el cáncer, enfermedades que afectan a la sangre o incluso la diabetes. El uso de inmunosupresores tras transplantes de órganos, o la malnutrición también provocan inmunodeficiencias.
Una causa bien conocida de inmunodeficiencia es la infección por el VIH, que afecta específicamente a un tipo de linfocitos T, "enmascarándolos" y haciendo que no cumplan sus funciones dentro de la respuesta inmunitaria.
Autoinmunidad
El mecanismo que hace posible que el sistema inmunitario no responda ni ante los elementos propios ni ante elementos extraños pero inofensivos recibe el nombre de tolerancia y se produce durante las primeras etapas del desarrollo, mediante eliminación por apoptosis de los linfocitos que reaccionan contra células del propio organismo. Si esos mecanismos de eliminación fallan se producen enfermedades autoinmunes, que pueden afectar solo a un órgano (diabetes juvenil autoinmune, esclerosis múltiple...) o a varios órganos (lupus eritematoso sistémico, artrititis reumatoide, vasculitis, sarcoidosis...).