El sistema inmune
Lo que vas a aprender
- Describir las tres líneas de defensa del cuerpo, desde las barreras hasta los anticuerpos.
- Explicar la memoria inmunológica y la idea de la vacuna como entrenamiento del sistema inmune.
- Interpretar un modelo con unidades inventadas que compara el primer y el segundo contacto con un mismo microbio.
- Relacionar el sistema inmune con los sistemas óseo y circulatorio y con el equilibrio del cuerpo.
Para qué
¿Para qué sirve esto?
Hoy tocaste la baranda de la escalera, el celular, el balón y la moneda del cambio. En todos esos objetos había microorganismos, y otros tantos entraron con el aire que respiraste. Aun así, casi todos los días estás sano. Algo en tu cuerpo trabaja en silencio, sin que lo notes, para que esos visitantes no se queden. Y hay enfermedades que una persona casi nunca vuelve a tener, como si el cuerpo se acordara de ellas.
Ese algo es el sistema inmune: un conjunto de barreras, células y moléculas que defienden al organismo y que también hacen parte de la homeostasis, porque mantienen el medio interno libre de invasores. En esta lección vas a ver cómo se organiza la defensa, cómo «recuerda» el cuerpo y por qué una vacuna funciona como un entrenamiento.
Antes de empezar recuerda qué es la homeostasis y que la sangre lleva células distintas: los glóbulos rojos, que transportan oxígeno, y los glóbulos blancos, que defienden.
Explicación
Microbios, patógenos y antígenos
No todos los microorganismos son enemigos. En tu intestino y en tu piel viven muchísimas bacterias que no hacen daño y algunas que incluso ayudan. Los que pueden causar una enfermedad se llaman patógenos: algunas bacterias, muchos virus, algunos hongos y ciertos parásitos.
¿Cómo distingue el cuerpo lo propio de lo extraño? Cada microbio lleva en su superficie moléculas con una forma particular, distintas de las de tus células. Esas moléculas que el sistema inmune reconoce como extrañas se llaman antígenos. Puedes pensar en ellas como el uniforme de un equipo rival.
La defensa del cuerpo se organiza en tres líneas, como un equipo con su portería protegida por varias filas de jugadores.
Primera línea: las barreras
La primera línea intenta que los microbios ni siquiera entren:
- La piel está cubierta por capas de células muertas, muy apretadas, que los microbios no atraviesan mientras la piel esté sana. El sudor y la grasa de la piel ayudan a frenarlos.
- Las mucosas recubren la nariz, la boca, la tráquea y otros conductos. Producen moco, una sustancia pegajosa que atrapa polvo y microbios. En la tráquea, unos pelitos microscópicos, los cilios, barren ese moco hacia arriba para expulsarlo o tragarlo.
- Las lágrimas y la saliva tienen sustancias que destruyen algunas bacterias, y el ácido del estómago acaba con muchos de los microbios que llegan con la comida.
Estas barreras son inespecíficas: frenan a cualquier invasor, sin importar cuál sea.
Ejemplo resuelto
El experimento de las tajadas de pan
Para ver que en la piel de las manos hay microorganismos, un grupo toca tres tajadas de pan: una con las manos sin lavar, otra con las manos lavadas solo con agua y otra con las manos lavadas con agua y jabón. Guarda cada tajada en una bolsa cerrada y, después de unos días, mira las manchas de moho sin abrir la bolsa. La primera tiene muchas, la segunda menos y la tercera muy pocas, pero ninguna queda limpia. ¿Qué muestra el experimento?
Ver la solución paso a paso
Las tres tajadas son iguales y se guardaron igual; lo único que cambia es cómo estaban las manos que las tocaron.
La tajada de las manos sin lavar es la que tiene más moho: las manos llevaban muchos microorganismos que pasaron al pan.
Con agua sola hay menos manchas, y con agua y jabón muchas menos: el jabón ayuda a soltar de la piel la mayoría de los microorganismos.
Ninguna tajada quedó limpia porque las esporas del moho también llegan por el aire. Por eso se compara con una tajada «de control», la de las manos sin lavar.
Respuesta: Que la piel de las manos lleva microorganismos todo el tiempo y que lavarse con agua y jabón quita la mayoría.
Segunda línea: la respuesta general
Si un microbio pasa la barrera, por ejemplo por una cortada, entra en juego la segunda línea. Seguro has visto que alrededor de una herida la piel se pone roja, caliente e hinchada. Es la inflamación: los vasos sanguíneos de la zona se ensanchan, llega más sangre y salen de los capilares unos glóbulos blancos llamados fagocitos. Un fagocito rodea al microbio, se lo traga y lo destruye; ese proceso se llama fagocitosis. A veces, además, el cuerpo sube su temperatura, la fiebre, que le hace más difícil la vida a algunos microbios.
Esta respuesta también es inespecífica: los fagocitos atacan a cualquier cosa extraña. Es rápida, pero no siempre alcanza.
Tercera línea: la respuesta específica
La tercera línea está a cargo de otros glóbulos blancos, los linfocitos, y es específica: reconoce a cada invasor por sus antígenos.
- Los linfocitos B fabrican anticuerpos, unas proteínas con forma de Y. Cada anticuerpo encaja con un antígeno concreto, como una llave con su cerradura. Al pegarse a los microbios, los anticuerpos los marcan, los inmovilizan y facilitan que los fagocitos los destruyan.
- Algunos linfocitos T reconocen y destruyen las células del propio cuerpo que ya fueron infectadas por un virus. Otros coordinan el trabajo de los demás.
La primera vez que el cuerpo enfrenta un microbio, esta respuesta es lenta: tiene que encontrar los linfocitos que reconocen ese antígeno y multiplicarlos. Mientras tanto, la persona puede sentirse enferma.
La memoria inmunológica
Cuando la infección termina, la mayoría de esos linfocitos desaparece, pero algunos se quedan: son los linfocitos de memoria. Si el mismo microbio vuelve, ellos lo reconocen de inmediato y la respuesta es más rápida y más fuerte. Muchas veces el microbio se elimina antes de que la persona note algo. Eso explica por qué algunas enfermedades casi nunca se repiten en la misma persona.
Ejemplo resuelto
Primer contacto y segundo contacto
Un modelo con unidades inventadas mide los anticuerpos contra un mismo microbio. En el primer contacto, los anticuerpos tardan en aparecer y llegan a un máximo bajo. Meses después, en un segundo contacto con el mismo microbio, llegan mucho antes y a un máximo mucho más alto. ¿Qué explica la diferencia?
Ver la solución paso a paso
En el primer contacto, el sistema inmune no conoce el antígeno: tiene que encontrar a los linfocitos que lo reconocen y multiplicarlos, y eso toma días.
Al terminar esa primera respuesta quedan linfocitos de memoria, que ya reconocen ese antígeno.
En el segundo contacto, los linfocitos de memoria arrancan de una vez: la respuesta es más rápida y más fuerte, y muchas veces el microbio se controla antes de que la persona se enferme.
Las unidades son de un modelo, no de un examen de laboratorio: lo que importa es la forma de la comparación.
Respuesta: La memoria inmunológica: los linfocitos de memoria del primer contacto hacen que el segundo sea más rápido y más fuerte.
Máximo de anticuerpos en el modelo inventado: 20 unidades en el primer contacto y 100 en el segundo, gracias a la memoria inmunológica.
Las vacunas: un entrenamiento
Una vacuna aprovecha la memoria inmunológica. Lleva algo del microbio que no causa la enfermedad: el microbio muerto o debilitado, o solo una parte de él. El sistema inmune lo reconoce como extraño, fabrica anticuerpos y forma linfocitos de memoria, sin que la persona tenga que pasar por la enfermedad. Si después llega el microbio de verdad, el cuerpo responde como en un segundo contacto: rápido y con fuerza. Es como un simulacro de evacuación: se practica sin que haya un incendio, para saber qué hacer si llega.
No confundas una vacuna con un antibiótico. El antibiótico es un medicamento que ataca a las bacterias que ya están causando una infección; no entrena al sistema inmune y no sirve contra los virus.
El sistema inmune en equilibrio con los otros sistemas
La defensa no es un trabajo aislado. Los glóbulos blancos se forman en la médula ósea roja, dentro de algunos huesos, así que el sistema óseo es su fábrica. Viajan por la sangre y por la linfa, un líquido que recorre unos vasos propios y pasa por los ganglios linfáticos, donde los linfocitos se encuentran con los antígenos. Por eso, cuando el cuerpo combate un microbio, a veces se sienten inflamados los ganglios del cuello.
El sistema nervioso y el endocrino también influyen: cuando el cuerpo pasa mucho tiempo en estrés o sin dormir lo suficiente, las defensas funcionan peor. Y el sistema inmune, a su vez, ayuda a la homeostasis: elimina los invasores y las células dañadas y mantiene estable el medio interno, como un equipo de seguridad que vigila sin descanso.
Práctica
En el modelo, el segundo contacto con un microbio da muchos más anticuerpos que el primero. ¿Por qué?
Después del primer contacto quedan linfocitos de memoria. En el segundo no hay que empezar de cero: se multiplican de una vez y fabrican más anticuerpos.
En el segundo contacto, el máximo de anticuerpos llega mucho antes que en el primero. ¿Qué consecuencia tiene eso para la persona?
Si los anticuerpos llegan pronto, el microbio no alcanza a multiplicarse mucho. Por eso hay enfermedades que casi no dan dos veces.
¿Qué relación hay entre la memoria inmunológica y una vacuna?
La vacuna es un entrenamiento: trae algo del microbio que no enferma, el cuerpo responde y guarda memoria. Como los anticuerpos son específicos, cada vacuna protege contra su microbio.
En el experimento del pan, la tajada que tocaron las manos lavadas con agua y jabón tuvo muchas menos manchas de moho. ¿Qué concluye bien el grupo?
Hubo menos manchas, no cero: el jabón quita la mayoría, no todos. Y el agua sola quitó menos que el agua con jabón.
En el mismo experimento, ninguna de las tres tajadas quedó sin manchas. ¿Por qué?
En el aire hay esporas de moho que caen sobre cualquier tajada. Por eso el experimento compara las tres entre sí en vez de esperar que alguna quede limpia.
¿A qué línea de defensa pertenecen la piel y las mucosas?
La primera línea son las barreras: piel, mucosas, lágrimas, saliva y el ácido del estómago. Son inespecíficas: frenan a cualquier microbio.
¿Qué es un antígeno?
El antígeno lo trae el microbio y el anticuerpo lo fabrica el cuerpo: encajan como una cerradura y su llave.
¿Cómo protege una vacuna?
La vacuna es un entrenamiento: el sistema inmune aprende a reconocer un antígeno sin pasar por la enfermedad. No mata microbios por sí misma, no es un antibiótico, y los anticuerpos que forma el cuerpo son específicos de ese microbio.
Una astilla se clava en un dedo y, al día siguiente, la zona está roja, caliente e hinchada. ¿Qué está pasando?
Es la inflamación, la segunda línea de defensa: los vasos se ensanchan y los fagocitos salen a destruir a los microbios. Los anticuerpos los fabrican los linfocitos B, no la piel, y los glóbulos rojos transportan oxígeno, no defienden.
Reto
¿En qué línea de defensa está?
Lleva cada defensa a su línea. La primera impide la entrada; la segunda ataca a cualquier invasor que entró; la tercera reconoce a cada invasor por sus antígenos.
Reto
Une cada palabra con lo que hace.
Cada ficha de la izquierda tiene una sola pareja. Piensa en el trabajo de cada parte del sistema inmune.
Reto
Completa el modelo de la memoria.
Piensa en qué cambia del primer contacto al segundo y quién lo hace posible.
Cierre
En resumen
El sistema inmune defiende al cuerpo y hace parte de la homeostasis, porque mantiene el medio interno libre de invasores y de células dañadas.
La primera línea son las barreras (piel, mucosas, lágrimas, saliva, ácido del estómago); la segunda, la inflamación y los fagocitos. Las dos son inespecíficas.
La tercera línea es específica; los linfocitos B fabrican anticuerpos que encajan con un antígeno concreto, y algunos linfocitos T destruyen células infectadas.
Los linfocitos de memoria hacen que el segundo contacto con un microbio tenga una respuesta más rápida y más fuerte.
Una vacuna entrena al sistema inmune con algo del microbio que no causa la enfermedad; un antibiótico, en cambio, ataca bacterias y no sirve contra los virus.
Vocabulario
- Patógeno
Microorganismo o agente que puede causar una enfermedad, como algunas bacterias, muchos virus, algunos hongos y ciertos parásitos.
- Antígeno
Molécula, por lo general de la superficie de un microbio, que el sistema inmune reconoce como extraña.
- Fagocito
Glóbulo blanco que rodea a un microbio, se lo traga y lo destruye.
- Anticuerpo
Proteína fabricada por los linfocitos B que se une a un antígeno concreto, como una llave a su cerradura.
- Memoria inmunológica
Capacidad del sistema inmune de reconocer un microbio que ya enfrentó y responder más rápido y con más fuerza.
- Vacuna
Preparado que entrena al sistema inmune con algo del microbio que no causa la enfermedad, para que forme anticuerpos y células de memoria.
Guía para el docente
Tiempos
- Inicio · 5 min — Pregunte cuántas cosas tocaron hoy con las manos y por qué, si en todas hay microorganismos, casi siempre están sanos.
- Explicación · 20 min — Si hace el experimento del pan: las bolsas se cierran bien, se cuentan las manchas cerradas, no se abren ni se huelen, y al final se botan cerradas, por las esporas del moho y las alergias. Las tres líneas de defensa con la imagen del equipo que protege su portería; el modelo de primer y segundo contacto en el tablero, con la gráfica de barras, y la vacuna como simulacro.
- Práctica · 15 min — Preguntas en parejas; las canastas, el dominó y los huecos se pueden proyectar y resolver en grupo, pidiendo que justifiquen cada elección.
- Cierre · 5 min — Pida que expliquen con sus palabras por qué el segundo contacto con un microbio es distinto del primero.
Preguntas para el salón
- ¿Por qué decimos que la piel y el moco son defensas inespecíficas, y los anticuerpos no?
- Si los anticuerpos son específicos, ¿por qué la vacuna contra un microbio no protege contra otro distinto?
- ¿Qué tienen que ver los huesos con la defensa del cuerpo?
Errores típicos
- Creer que todos los microorganismos causan enfermedades. Recuerde las bacterias del intestino y de la piel que no hacen daño, y la diferencia entre microbio y patógeno.
- Pensar que la vacuna es un medicamento que mata microbios. Use la imagen del simulacro: la vacuna no apaga un incendio, enseña qué hacer si llega uno.
- Confundir antígeno con anticuerpo. Antígeno es la cerradura, que trae el microbio; anticuerpo es la llave, que fabrica el cuerpo.
- Creer que los antibióticos sirven para cualquier infección. Insista en que atacan bacterias, no virus, y en que no entrenan al sistema inmune.
Tarea sugerida
Dibujar las tres líneas de defensa como un partido de fútbol: quién juega en cada línea y qué hace contra el equipo rival, y explicar en qué jugada aparece la memoria inmunológica.