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El gran tamaño, la estructura compleja, la actividad metabólica variada y la habilidad sintética de casi todos los parásitos representan un intenso desafío antigénico para su hospedero humano. En general, la respuesta inmunitaria resultante es vigorosa, pero su función en la modulación de la invasión parasitaria difiere significativamente de la que se observa en infecciones virales y bacterianas. A partir de la evolución crónica y las recurrencias frecuentes típicas de muchas enfermedades parasitarias, es evidente que no hay resistencia adquirida completa que dé por resultado inmunidad estéril; no obstante lo anterior, la inmunidad permite moderar la intensidad de la infección y sus manifestaciones clínicas asociadas. De hecho, la recuperación clínica y la resistencia a la reinfección en algunos casos requieren la persistencia de organismos viables a concentración baja dentro del cuerpo del hospedero (premunición = inmunidad contra infección) ―un excelente ejemplo de esto se observa en pacientes con infección por Toxoplasma gondii.
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La respuesta inmunitaria a parásitos a menudo es vigorosa pero relativamente ineficaz
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Se ha mostrado que todas las respuestas inmunitarias, por lo general ejercidas contra los virus y las bacterias más primitivos, incluso respuestas innatas, impulsadas por el sistema de complemento, células dendríticas y células asesinas naturales (NK, natural killer), y respuestas adaptativas (adquiridas), impulsadas por anticuerpos, citocinas (linfocinas), linfocitos T citotóxicos, macrófagos activados, células de memoria, y mecanismos de ADCC, están implicadas en la modulación de la infección parasitaria.
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Las respuestas inmunitarias innatas casi siempre son inmediatas, menos específicas y se consideran más antiguas desde el punto de vista evolutivo que las respuestas adaptativas. Las respuestas innatas a menudo dependen de moléculas de reconocimiento de patrón que llevan a la destrucción de organismos unidos, mediante activación de complemento y fagocitosis. El acoplamiento al receptor y la activación de este último a menudo son cruciales para la mayor participación de respuestas adaptativas. Un ejemplo de respuestas innatas se manifiesta contra infecciones por parásitos, incluso las que se observan contra el paludismo. La respuesta inmunitaria innata al paludismo comprende múltiples mecanismos, pero rara vez elimina el parásito. De modo similar a otros parásitos protozoarios, P. falciparum induce la producción de interferón gamma (IFN-γ) por células NK, y fagocitosis subsiguiente de parásitos libres por macrófagos. Las células NK mismas también lisan eritrocitos infectados por parásitos. Complica el cuadro el hecho de que la activación inadecuada de mecanismos inmunitarios innatos durante paludismo llega a contribuir con la enfermedad. Por ejemplo, la activación del sistema de complemento es un dato muy común en el paludismo de humanos, pero la activación excesiva del complemento parece asociarse con incremento del riesgo de paludismo cerebral y anemia palúdica grave en niños. De igual modo, el secuestro de hierro mediado por la hepcidina, otra respuesta inmunitaria innata contra el paludismo, también llega a empeorar la anemia al disminuir la eritropoyesis.
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En general, los parásitos están bien adaptados a resistir las defensas innatas del hospedero; por ende, las respuestas adaptativas son cruciales en los intentos de éste por controlar esas infecciones, e incluyen respuestas tanto humorales como mediadas por células. Como se mencionó, por lo general no son perfectas.
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Los anticuerpos son una línea de defensa contra parásitos. Desempeñan funciones en la opsonización, neutralización, activación de complemento y respuestas adaptativas ADCC. Los anticuerpos se encargan en su mayor parte de eliminar poblaciones de tripanosomas a partir de individuos infectados; llama la atención que estos anticuerpos no se forman como resultado de estimulación inmunitaria clásica, sino porque la señal antigénica que proviene de los tripanosomas consta de antígenos tipo independiente de T capaces de estimular directamente las células B para que formen anticuerpos. En este caso, el anticuerpo no es la IgG clásica, sino IgM. Si bien esto es útil para eliminar la población dominante de tripanosomas presente, surge otra ola de parásitos como resultado de la variación antigénica. Los anticuerpos, si están presentes en concentraciones suficientemente altas, neutralizan esporozoítos y merozoítos del paludismo, con lo que evitan que invadan sus células hospedadoras blanco, hepatocitos y glóbulos rojos. La generación de anticuerpos contra los esporozoítos del paludismo mediante vacunas atenuadas y recombinantes se encuentra en la actualidad en múltiples ensayos clínicos piloto en países en vías de desarrollo donde el paludismo es endémico. La activación del complemento no suele dar como resultado la muerte directa del parásito, de hecho, muchos parásitos protozoarios desarrollaron mecanismos para evitar la eliminación mediada por el complemento. En cambio, el complemento parece estar implicado en las respuestas ADCC mediadas por células y especialmente contra los parásitos.
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✺ Se movilizan todos los elementos de la respuesta inmunitaria
[Nota para el lector: con el símbolo ✺ se ponen de relieve los conceptos que es probable se incluyan en las preguntas USMLE paso 1].
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En el momento de la invasión de tejido, muchos helmintos ―y los esquistosomas en particular― estimulan la producción de IgE, cuya porción Fc se une a mastocitos y basófilos. La interacción del anticuerpo con el antígeno parasitario desencadena la liberación de histamina y otros mediadores desde las células a las cuales está fijo. Esto pueden lesionar directamente el gusano o, al aumentar la permeabilidad vascular y estimular la liberación de factores quimiotácticos, quizá lleve a la acumulación de otras células y anticuerpos IgE capaces de iniciar destrucción del parásito mediada por células, dependiente de anticuerpos; dicho efecto es aumentado por el complemento. La célula asesina específica involucrada a menudo es el eosinófilo, que se fija mediante su sitio receptor Fc a parásitos cubiertos con anticuerpos IgE y se desgranulan, con liberación de una proteína básica mayor que es tóxica para el gusano.
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✺ Las respuestas de IgE a las infestaciones por gusanos atraen eosinófilos
✺ Los eosinófilos se unen al parásito cubierto con IgE y liberan proteínas tóxicas
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De igual modo, la inmunidad celular es importante como una respuesta adaptativa; constituye un dato característico de infecciones por Leishmania tropica. Las biopsias de lesión cutánea muestran la presencia de linfocitos y macrófagos que trabajan en sinergia para refrenar parásitos. Los macrófagos activados son capaces de destruir parásitos de Leishmania fagocitados. No obstante, quizá se observen defectos de este tipo de cooperación en infecciones por Leishmania que causan leishmaniasis mucocutánea. Las lesiones que contienen estos parásitos contienen abundantes macrófagos, pero pocos linfocitos o ninguno.
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Las células T citotóxicas (o células T CD8+) desempeñan una parte muy importante en respuesta a muchas infecciones por protozoarios; dichas células no sólo producen IFN-γ, sino también factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), y recientemente se ha demostrado que producen IL-17. En conjunto, todas las citocinas tienen funciones variables para respuestas protectoras en la toxoplasmosis, el paludismo, la enfermedad de Chagas y la leishmaniasis.
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Muchas respuestas celulares también trabajan junto con respuestas de anticuerpos para ayudar a modular infecciones parasitarias. Un excelente ejemplo de esto se observa en el caso de muchas infecciones por nematodos, como Trichinella, Ancylostoma, Necator y Strongyloides, donde la asociación íntima con el tejido intestinal es una parte integral del ciclo de vida. Esas interacciones originan respuestas inflamatorias que son el resultado de señalización de antígeno por medio de las placas de Peyer, movimiento de células hacia ganglios linfáticos mesentéricos, y expansión clonal de células tanto T como B que migran de regreso al epitelio intestinal para promover respuestas inflamatorias que dependen de constituyentes mediados tanto por anticuerpos como por células. La idea completa de inflamación en este caso es producir un ambiente hostil para los gusanos, o inducir expulsión del gusano como en el caso de Trichinella.
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Muchos parásitos son capaces de evadir respuestas inmunitarias del hospedero. Las estrategias que se usan varían de manera considerable, y permiten que el parásito se propague y se disemine a otros hospederos. Si las respuestas inmunitarias fueran completamente exitosas en la eliminación de parásitos, éstos ya no serían un problema; sin embargo, si todos los parásitos mataran a sus hospederos, la transmisión se interrumpiría. ¿Qué tan buena es la muerte de un hospedero para un parásito? Las técnicas mediante las cuales se ha mostrado que los parásitos evaden las consecuencias de las respuestas adaptativas específicas del hospedero son numerosas. Incluyen el aislamiento dentro de áreas del cuerpo protegidas de la inmunidad, alteración continua de antígenos de superficie (variación antigénica), mimetismo molecular, y evasión activa o supresión de los mecanismos efectores del hospedero. Diversos protozoarios están protegidos contra las defensas del hospedero en virtud de su ubicación intracelular. Algunos incluso han encontrado maneras de evitar o sobrevivir al ambiente mortal del macrófago, una célula de defensa de primera línea que en circunstancias normales trata de destruir los agentes patógenos que encuentra. Por ejemplo, Trypanosoma cruzi escapa de los fagosomas hacia el citoplasma en etapas tempranas de la infección del hospedero. Toxoplasma gondii inhibe la fusión de fagosomas con lisosomas, lo que evita así la formación del fagolisosoma. Las especies de Leishmania ―que carecen de estas capacidades― son resistentes a la acción de enzimas lisosomales y sobreviven en fagolisosomas de macrófago; no obstante, una vez que los macrófagos han sido suficientemente activados, estos parásitos están en desventaja.
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✺ Algunos protozoarios intracelulares escapan del fagosoma, evitan la fusión fagosoma/lisosoma, o evitan la destrucción del fagolisosoma
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En los ejemplos citados, T. cruzi y T. gondii tienen mecanismos alternos para escapar a las respuestas del hospedero, lo logran mediante hacerse intracelulares en tipos de células normalmente no involucradas en la capacidad de respuesta inmunitaria. La luz intestinal quizá es el mayor santuario inmunológico dentro del cuerpo porque, a menos que se rompa la integridad de la mucosa intestinal por lesión o inflamación, esta barrera protege parásitos que residen en la luz, muchos de los cuales están rodeados por un tegumento protector, o cutícula, contra casi todos los mecanismos inmunitarios humorales y celulares eficaces del hospedero, lo que permite la supervivencia y les brinda la oportunidad de reproducirse.
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Los parásitos enquistados y aquellos que colonizan la luz intestinal se encuentran relativamente inaccesibles a las defensas del hospedero
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Casi todos los mecanismos efectores inmunitarios se dirigen contra los antígenos de superficie del parásito, y la alteración de estos antígenos puede embotar el ataque inmunitario. Muchos parásitos pasan por cambios vinculados con el desarrollo dentro de sus hospederos, que por lo general se acompañan de alteraciones de antígenos de superficie. Las respuestas inmunitarias dirigidas a una etapa del desarrollo temprano quizá sean ineficaces contra una etapa más tardía del mismo parásito. Esa inmunidad específica para etapa es muy evidente en el paludismo, porque en distintas etapas del ciclo de vida se expresan diferentes antígenos, e incluso dan lugar a diversos tipos de respuestas. El tema de la inmunidad específica para etapa en el paludismo se complica más por la inmunidad específica para especie. No sorprende que aún se carezca de una vacuna eficaz contra esta enfermedad. Es aún más interesante la capacidad de algunos parásitos para variar las características antigénicas de una etapa de desarrollo única. Los tripanosomas que causan la enfermedad del sueño africana circulan en el torrente sanguíneo protegidos con una cubierta de superficie de glucoproteína gruesa. El desarrollo de anticuerpos humerales contra esta cubierta elimina parásitos desde la sangre que expresan la cubierta de superficie dominante. No obstante, dentro de esta población de parásitos dominante hay algunos que han presentado variación antigénica y producido una nueva cubierta de glucoproteína de superficie variante. Esta población menos dominante da lugar a la siguiente población dominante, y este proceso se repite por sí mismo una y otra vez; de esa manera llegan a surgir más de 1000 tipos de variantes. El proceso es impulsado por mecanismos genéticos, y no por mecanismos inmunitarios. La expresión de genes individuales a partir de este repertorio genético grande es controlada por la transferencia secuencial de una copia duplicada de cada gen a un área del genoma del parásito de la cual depende la expresión de gen. Por desgracia, la variación antigénica continua causa inmunosupresión del hospedero, con las consecuencias acompañantes. Las variantes de glucoproteínas antigénicas de los tripanosomas se eligen de un repertorio genético preexistente.
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✺ Las variaciones antigénicas mayores ocurren con el desarrollo de cambios en el parásito
✺ Las variaciones antigénicas de los tripanosomas rebasan la respuesta inmunitaria
✺ Las variantes de glucoproteínas antigénicas de los tripanosomas se eligen de un repertorio genético preexistente.
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Se considera que varios protozoarios y helmintos patógenos son capaces de neutralizar el ataque mediado por anticuerpos al desprender y, más tarde, regenerar, antígenos de superficie específicos. Además, los esquistosomas adultos pueden ocultarse inmunológicamente del hospedero al enmascararse a sí mismos con antígenos de grupo sanguíneo e inmunoglobulinas del hospedero, y por medio de un proceso conocido como mimetismo molecular, mediante el cual producen sustancias que son transportadas a su tegumento, las cuales imitan a otras sustancias que se encuentran naturalmente en el hospedero.
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✺ Eliminación de antígenos y ocultamiento con antígenos propios del hospedero
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Varios parásitos logran destruir mediadores inmunitarios o inactivarlos. Las larvas de gusanos planos producen sustancias químicas anticomplementarias, y T. cruzi divide el componente Fc de anticuerpos fijos, lo que los hace incapaces de activar complemento. Varios protozoarios, entre los que destacan especies de T. brucei que causan la enfermedad del sueño africana, inducen activación de células B policlonales, que lleva a la producción de inmunoglobulinas inespecíficas y agotamiento final de la capacidad del hospedero para producir anticuerpos. Este protozoo y otros llegan a producir supresión inespecífica de mecanismos efectores tanto celulares como humorales, lo que también aumenta la susceptibilidad del hospedero a diversas infecciones secundarias no relacionadas. Los pacientes con leishmaniasis diseminada muestran una incapacidad específica para montar una respuesta inmunitaria celular contra antígenos parasitarios en ausencia de evidencia de inmunosupresión generalizada.
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✺ Los parásitos pueden destruir mediadores inmunitarios
✺ Algunos parásitos causan depresión inmunitaria
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Por último, la cutícula gruesa y dura de muchos helmintos adultos los hace resistentes a los mecanismos efectores inmunitarios diseñados para lidiar con los microorganismos menos robustos.
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✺ La cutícula ayuda a resistir a los efectores inmunitarios