thumb|Sistema inmune innato, esquema en un diagrama de flujo. La inmunidad innata comprende las células y los mecanismos que defienden al ser vivo de la infección por otros organismos de forma no específica. Esto significa que las células de la respuesta innata reconocen, y responden a patógenos de forma genérica y, a diferencia de la respuesta inmunitaria adaptativa, no confiere inmunidad a largo plazo o protectora al huésped. El sistema inmunitario innato proporciona defensa inmediata contra la infección, y se encuentra tanto en animales como en vegetales.
Funciones
Se cree que los elementos de la inmunidad innata constituyen una antigua estrategia evolutiva de defensa, que predomina en las plantas, los hongos, los insectos y los microorganismos multicelulares primitivos (ver Otras formas de inmunidad innata)..
Las funciones principales de la respuesta inmunitaria innata en vertebrados incluyen: Reclutamiento de células inmunes hacia los sitios de infección y de inflamación, mediante la producción de factores químicos, incluyendo los mediadores químicos especializados, denominados citoquinas. Activación de la cascada del sistema del complemento para identificar bacterias, activar las células y promover el aclaramiento de las células muertas o de los complejos de anticuerpos. La identificación y remoción de sustancias extrañas presentes en órganos, tejidos, sangre y linfa, a cargo de los leucocitos. La activación de la respuesta inmunitario adaptativa mediante un proceso conocido como la presentación de antígenos.
Inflamación
La inflamación es una de las primeras respuestas del sistema inmunitario a la infección o la irritación; la inflamación es estimulada por la liberación de factores químicos y sirve para establecer una barrera física contra la propagación de la infección, y para promover la recuperación de algún tejido dañado siguiendo el aclaramiento de los patógenos.
Los factores químicos producidos durante la inflamación (histamina, bradicinina, serotonina, leucotrienos) sensibilizan los receptores de dolor, causan vasodilatación de los vasos sanguíneos en la escena, y atraen fagocitos, especialmente neutrófilos. Luego, los neutrófilos disparan otras partes del sistema inmunitario mediante la liberación de los factores quimiotácticos para otros leucocitos y linfocitos. La respuesta inflamatoria está caracterizada por el siguiente quinteto de síntomas: enrojecimiento, calor, hinchazón, dolor y posible disfunción de los órganos o tejidos involucrados (functio laesa).
Sistema del Complemento
El sistema del complemento es una cascada bioquímica del sistema inmunitario que ayuda, o “complementa”, la habilidad de los anticuerpos de depurar patógenos o marcarlos para la destrucción por otras células. La cascada está compuesta por muchas proteínas plasmáticas, sintetizadas en el hígado, primariamente por los hepatocitos. Las proteínas trabajan juntas para:
Disparar el reclutamiento de las células inflamatorias. Marcar patógenos para su destrucción a cargo de otras células por opsonización, o recubrimiento, de la superficie del patógeno. Trastornar la membrana plasmática de una célula infectada, resultando en la citólisis de la célula infectada, causando la muerte del patógeno. Librar al cuerpo de los complejos antígeno-anticuerpo neutralizados.
Los elementos de la cascada de complemento pueden ser encontrados en muchas especies evolutivamente más viejos que en los mamíferos incluyendo las plantas, aves, peces y algunas especies de invertebrados.
Células de la respuesta inmunitaria innata
thumb|Microscopía electrónica: neutrófilo(amarillo) fagocitando B. anthracis, bacteria causante del carbunco (naranja).
Todas las células sanguíneas blancas (WBC) son conocidas como leucocitos. Los leucocitos son diferentes de otras células del cuerpo dado que no se asocian con ningún órgano en particular; así, su función está caracterizada por ser independiente, similar a los organismos unicelulares. Los leucocitos son capaces de moverse libremente e interactuar y capturar restos celulares, partículas extrañas, o de invadir microorganismos. Distinto a muchas otras células del cuerpo, la mayoría de los leucocitos inmunitarios innatos no se pueden dividir o reproducirse por sí mismos, pero son los productos de las células madres pluripotenciales presentes en la médula ósea.
Los leucocitos de la respuesta innata incluyen: células asesinas naturales (células NK), mastocitos, eosinófilos, basófilos; y las células fagocíticas (fagocitos) incluyen a los macrófagos, los neutrófilos y las células dendríticas, y funcionan dentro del sistema inmunitario con la identificación y la eliminación de los patógenos que podrían causar infección.
Fagocitos
La palabra fagocito significa literalmente comer células. Estas son células inmunitarias que devoran, patógenos o partículas. Para fagocitar un patógeno o partícula, un fagocito extiende porciones de su membrana celular, extendiendo la membrana alrededor del objeto a fagocitar (disponiendo la partícula dentro de la célula). Una vez dentro de la célula, el patógeno invasor es contenido dentro de un endosoma que se fusiona con un lisosoma. El lisosoma contiene enzimas y ácidos que matan y digieren la partícula u organismo. Los fagocitos generalmente patrullan el cuerpo en busca de patógenos, pero también son capaces de reaccionar a un grupo de señales moleculares altamente especializadas producidas por otras células, llamadas citoquinas.
Las células fagocíticas del sistema inmunitario incluyen: macrófagos, neutrófilos, y células dendríticas. Los receptores de membrana de las células efectoras del sistema inmunitario innato que le permiten actuar en el reconocimiento de señales de peligro son del tipo TLR y PRR.
La fagocitosis de las células propias de los huéspedes es común como parte del desarrollo y el mantenimiento del tejido regular. Cuando el huésped muere, podría ser por procesos inducidos internamente a muerte celular programada (también llamada apoptosis), o causado por lesiones celulares debido a una infección bacteriana o viral, siendo las células fagocíticas las responsables de su remoción del sitio afectado. Ayudando a remover las células muertas antes del crecimiento y desarrollo de nuevas células sanas, la fagocitosis es una parte importante del proceso de recuperación después de cualquier daño ocasionado a los tejidos.thumb|left|Un macrófago.
Macrófagos Los macrófagos, vocablo proveniente del griego, significa "gran célula comedora", son leucocitos fagocíticos grandes, que son capaces de moverse al exterior del sistema vascular al atravesar la membrana celular de los vasos capilares y entrando en áreas intercelulares en persecución de los patógenos invasores. En los tejidos, los macrófagos órgano-específicos están diferenciados a partir de las células fagocíticas presentes en la sangre llamadas monocitos. Los macrófagos son los fagocitos más eficientes, y pueden fagocitar números substanciales de bacterias u otras células o microbios.
La unión de moléculas bacteriales a los receptores sobre la superficie de un macrófago desencadena la ingestión y destrucción de las bacterias a través de la generación de una "brecha respiratoria", causando la liberación de especies reactivas del oxígeno. Los patógenos también estimulan al macrófago a la producción de quimioquinas, que atraen otras células al sitio de la infección.
Neutrófilos
thumb|Un neutrófilo. Los neutrófilos, al igual que otros dos tipos celulares: los eosinófilos y los basófilos (ver abajo), son conocidos como granulocitos debido a la presencia de gránulos en su citoplasma, o como células polimorfonucleares (PMNs) debido a su distintivos núcleos lobulados. Los gránulos del neutrófilo contienen una variedad de sustancias tóxicas que matan o inhiben el crecimiento de bacterias y hongos. Similares a los macrófagos, los neutrófilos atacan a los patógenos mediante la activación de un estallido respiratorio. Los productos principales del estallido del neutrófilo son fuertes agentes oxidantes incluyendo el peróxido de hidrógeno, los radicales libres de oxígeno y el hipoclorito. Los neutrófilos son los tipos celulares fagocíticos más abundantes, normalmente representan el 50 a 60% del total de leucocitos circulantes, y son usualmente las primeras células en llegar al sitio de una infección. La médula ósea de un adulto normal saludable produce, según la fuente, más de () neutrófilos por día para unos o bien unos (1200 millones) para otros.
Células dendríticas Las células dendríticas (DC) son células fagocíticas presentes en tejidos que están en contacto con el medio externo, principalmente la piel (donde dichas células toman el nombre de células de Langerhans), y el revestimiento mucoso interno de la nariz, pulmones, estómago e intestino. Se llaman así por su analogía con las dendritas neuronales, pero las células dendríticas no están conectadas al sistema nervioso. Las células dendríticas son muy importantes en la presentación de antígenos, y sirven como enlace entre los sistemas inmunitario innato y adaptativo. thumb|left|Un eosinófilo.
Basófilos y eosinófilos
Los basófilos y los eosinófilos son células relacionadas con los neutrófilos (ver arriba). Cuando se activan al encuentro con un patógeno, los basófilos liberan histamina siendo importantes en la defensa contra parásitos, y juegan un papel importante en las reacciones alérgicas (tales como el asma).
Desde su activación, los eosinófilos secretan un rango de proteínas altamente tóxicas y radicales libres que son altamente efectivos en la muerte de bacterias y de parásitos, pero también son responsables del daño tisular que ocurre durante las reacciones alérgicas. La activación y la liberación de toxinas por los eosinófilos es por tanto minuciosamente regulado para prevenir cualquier daño por la destrucción inadecuada de tejido.
Células asesinas naturales
Las células asesinas naturales, o células NK (del inglés "Natural Killer"), son un componente de la respuesta inmunitaria innata. Las células NK atacan las células del huésped que han sido infectadas por microbios, pero no atacan directamente invadiendo los microbios. Por ejemplo, las células NK atacan y destruyen células tumorales, y las células infectadas por virus, mediante un proceso conocido como "auto-desaparición". Este término describe células con bajos niveles de un marcador celular de superficie llamado MHC I (complejo mayor de histocompatibilidad) —una situación que puede elevarse en infecciones virales de las células del huésped—. Tales células se denominan "asesinas naturales" debido a la noción inicial de que no requerían activación para matar a las células que estaban "auto-desaparecidas".
Células T γδ
Como otras células T 'no convencionales' que llevan los invariables receptores de célula T (TCRs), tales como el CD1d-restringido en células asesinas naturales, las células γδ exponen características que las ubican en la frontera entre inmunidad adaptativa e inmunidad innata. Por un lado, las células T γδ podrían ser consideradas como un componente de la inmunidad adaptativa puesto que estas modifican los genes TCR para producir recombinación cruzada y desarrollar un fenotipo de memoria. Sin embargo, las múltiples combinaciones podrían también ser consideradas parte del sistema inmunitario innato donde los receptores restringidos de TCR o NK podrían ser usados como un modelo de reconocimiento del receptor. Por ejemplo, de acuerdo a este paradigma, grandes cantidades de células T Vγ9/Vδ2 responden en horas a moléculas comunes producidas por microbios, y las células T Vδ1 intraepiteliales altamente restringidos responderán a células epiteliales estresadas.
Patógeno-Especificidad Las partes del sistema inmunitario innato tienen diferente especificidad para diferentes patógenos.