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Presentación de la obra

La inmunología es una ciencia bien desarrollada, conociéndose mucho sobre la anatomía y la fisiología del sistema inmunitario, tanto de humanos como, aunque en menor grado, de muchas especies animales, entre las que se encuentran perros y gatos. El ritmo al que avanza esta ciencia y su aplicación a la práctica clínica diaria está revolucionando el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades que afectan a este complejo sistema. Si reflexionamos detenidamente, comprobaremos que la inmensa mayoría, sino todos los casos con los que nos enfrentamos diariamente, tienen un componente inmunológico fundamental: infecciones, alergias, autoinmunidades, cuadros inflamatorios agudos y crónicos, vacunaciones y reacciones a estas, cirugía, tumores, etc., constituyen el “caballo de batalla” cotidiano de los veterinarios de pequeños animales.

Actualmente, no existe una obra especializada en inmunología clínica canina que trate los temas ni con la profundidad ni con la orientación eminentemente clínica y práctica que se merecen. Por lo tanto, el criterio para la realización de este manuscrito sobre “Inmunología clínica del perro” ha sido proporcionar al profesional veterinario conocimientos actualizados y aplicados a su práctica clínica diaria. En la confección de este libro han participado especialistas clínicos de reconocido prestigio en sus respectivos campos de especialización, por lo que la calidad y practicidad del conocimiento vertido en esta obra están plenamente garantizados.

El índice temático consta de 13 módulos que incluyen 38 capítulos dedicados a las distintas enfermedades y síndromes inmunológicos con los que nos enfrentamos más frecuentemente en la clínica del día a día. Enfermedades autoinmunes que afectan a distintos órganos y sistemas, inmunodeficiencias, cáncer del sistema inmunitario y los nuevos tratamientos de vanguardia de dichas enfermedades (terapia celular), constituyen el grueso de este libro que, como decimos, ha sido desarrollado desde un punto de vista eminentemente práctico, elaborado por clínicos y para los clínicos.

Si al final del texto el lector sigue experimentando “hambre de Inmunología”, habremos conseguido el propósito perseguido. Esperamos que este libro “convenza” a los clínicos de que la aplicación de la inmunología en su quehacer diario les proporcionará una herramienta fundamental para entender y manejar mejor a los pacientes afectados por alguna enfermedad de base inmunológica. Personalmente, llevo años “predicando” el conocimiento de esta disciplina en conferencias, cursos, seminarios y congresos, y mi objetivo ha sido y será siempre situar a la inmunología clínica en el lugar que se merece dentro de la medicina veterinaria, lugar que ya fue conquistado hace muchos años en medicina humana.

Deseamos que este libro no solo sea una guía clínica que aporte valor añadido, sino también una oportunidad para reconciliarse con esta disciplina tan necesaria.

Dr. Fernando Fariñas Guerrero.

Director del Instituto de Inmunología Clínica
y Enfermedades Infecciosas.

Director de la obra

• Dr. Fernando Fariñas Guerrero.
Director del Instituto de Inmunología Clínica y Enfermedades Infecciosas.

AUTORES

• Antonio Campos Medina.
Facultad de Veterinaria - Universidad CEU Cardenal Herrera.

• Dra. Elena Carretón Gómez.
Facultad de Veterinaria - Las Palmas de Gran Canaria.

• Dr. Óscar Cortadellas Rodríguez.
Facultad de Veterinaria - Universidad CEU Cardenal Herrera.

• Paula García San José.
Hospital Clínico Veterinario Universidad Complutense de Madrid.

• Dr. Ángel M. Hernández Guerra.
Facultad de Veterinaria - Universidad CEU Cardenal Herrera.

• Dr. José Alberto Montoya-Alonso.
Facultad de Veterinaria - Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

• Dra. Diana Andrea Murillo Picco.
Facultad de Veterinaria - Universidad Autónoma de Barcelona.

• Dr. Joaquín Ortega Porcel.
Facultad de Veterinaria - Universidad CEU Cardenal Herrera.

• Dra. María Dolores Pérez.
Directora del Hospital Clínico Veterinario Universidad Complutense de Madrid.

• Dr. Josep Pastor Millán.
Facultad de Veterinaria - Universidad Autónoma de Barcelona.

• Dr. Fernando Rodríguez-Franco.
Facultad de Veterinaria - Universidad Complutense de Madrid.

• Dr. Fernando Sanz Herrera.
Director de la Clínica Oftalmología Veterinaria Visionvet. Sevilla.

• Dra. Alba Sanz Martí.
Universidad Autónoma de Barcelona.

• Pachi Clemente Vicario.
Diplomado Colegio Americano Medicina Interna Veterinaria, Oncología.
Director de la Clínica Veterinaria La Merced OncoVet. Calpe, Alicante.

• Dr. Carlos Vich Cordón.
Director en Dermovet.

• Dr. Antonio J. Villatoro Jiménez.
Director del Centro de Inmunología Clínica y Terapia Celular (ImmuneStem).

CAPÍTULO 1

CÉLULAS Y ÓRGANOS DEL SISTEMA INMUNITARIO

Dr. Fernando Fariñas Guerrero

1.1 Órganos linfoides

Los órganos y tejidos linfoides se dividen en órganos linfoides primarios y secundarios. Los primarios (timo y médula ósea) son los sitios principales de producción de células linfoides. Los órganos linfoides secundarios (bazo, nódulos linfáticos, placas de Peyer, tonsilas y tejido linfoide asociado a mucosas) son aquellos que recogen y almacenan las células formadas en los órganos linfoides primarios, y donde se dan las condiciones para que los linfocitos T y B inmunocompetentes recién formados puedan interaccionar entre sí y con los antígenos, pudiéndose generar de esta manera la respuesta inmune. En los mamíferos, las células T maduran en el timo y las células B lo hacen en el hígado fetal y la médula ósea.

1.2 Órganos linfoides primarios. Timo

El timo es un órgano donde los futuros linfocitos T o timocitos aprenderán a activarse y actuar frente a cualquier señal de peligro (danger signal) (Figura 1). Se trata de una escuela dura, donde aquellos linfocitos que no “aprenden” son eliminados mediante la inducción de apoptosis o muerte celular programada. Esta eliminación es tan drástica que solo un 5%-10% de los linfocitos que ingresan en el timo “acaban graduándose”, madurando, para después ejercer su función defensiva de forma correcta. Estos linfocitos T son las células del sistema inmunitario sobre las cuales recae la respuesta inmune adquirida o específica.

La respuesta inmunitaria frente a un patógeno particular debe de inducir una serie de funciones efectoras que puedan eliminar dicho agente patógeno o sus productos tóxicos. Así, la neutralización de una toxina bacteriana requiere anticuerpos mientras que la respuesta frente a un virus puede requerir otros mecanismos como los de de citotoxicidad. Incluso, en muchos casos se van a requerir los dos tipos de respuesta: humoral y celular.

Los linfocitos Th (helper), formados en el Timo, ejercen la mayor parte de sus funciones a través de la producción de citocinas. Dentro de esta población Th es posible distinguir tres subpoblaciones principales de linfocitos: los Th1, Th2 y Th17 que se diferencian entre sí por el tipo de citocina secretada y el tipo de respuesta que inducen. La subpoblación Th1 tiene a su cargo funciones primordialmente mediadas por células citotóxicas (inmunidad celular), con producción de un bajo número de anticuerpos opsonizantes (IgG que ayudan al proceso de fagocitosis). La respuesta Th1 se encarga fundamentalmente de hacer frente a infecciones por agentes intracelulares y células neoplásicas. La subpoblación Th2, por el contrario, estimula la inmunidad humoral con producción de grandes cantidades de inmunoglobulinas (principalmente IgM, IgE, IgA e IgG), y es la responsable de los procesos alérgicos y de la lucha frente a parásitos helmintos, toxinas y agentes infecciosos extracelulares. Las Th17 producen fundamentalmente citocinas como la IL17 e IL23, que se encargan de sobreestimular tanto la respuesta celular como la respuesta mediada por neutrófilos, esta última fundamentalmente frente a agentes piogénicos (estafilococos, estreptococos...) y hongos.

La diferenciación en el tipo de respuesta que el hospedador haga frente al agente infeccioso es la que va a generar distintas formas de presentación clínica. Ejemplos de esto lo tenemos en la leishmaniosis canina y humana entre otras muchas, donde si lo que predominan son las respuestas de tipo Th1, el animal o la persona desarrollarán una patología distinta, menos grave y contagiosa, que si desarrolla una respuesta de tipo Th2, donde se dará un cuadro clinico más severo, con mayor contagiosidad.

Tras la presentación de antígenos y por el efecto de ciertas citocinas, los linfocitos CD4 pueden polarizarse en sus acciones de tal modo que favorezcan la respuesta inmune celular (Th1), humoral (Th2) o celular y neutrofílica (Th17) (Figura 2). La producción de citocinas por los macrófagos y otros tipos celulares en las primeras fases de la infección van a definir el patrón Th1, Th2 o Th17 que se producirá en respuesta a un agente extraño. La liberación de interferón-gamma (IFN-γ) e IL-12 inducen la diferenciación de las células Th a células Th1, la IL-4, IL-5 e IL-10 inducen la polarización hacia Th2 y la IL-17 e IL-23 caracterizan a la respuesta Th17.

En este proceso de polarización Th1/Th2/Th17, un tipo de respuesta inhibe a otra mediante citocinas específicas. Así los linfocitos Th1 pueden inhibir la proliferación de las células Th2 a través de la secreción de IFN-γ, mientras que la IL-10 producida por las células Th2 inhiben la secreción de las citocinas de los linfocitos Th1.

Una vez se inicia la respuesta inflamatoria por parte de las mencionadas células Th1, Th2 o Th17, dicha respuesta ha de ser limitada y controlada, suprimiéndola una vez que el estímulo antigénico (agente infeccioso, célula tumoral, alérgeno, autoantígeno…) ha desaparecido. Con objeto de controlar la respuesta y que esta no se extralimite, el sistema inmunitario consta de una serie de células cuyo principal objetivo es mantener controlada la respuesta inmunitaria y devolver el organismo a su nivel homeostático. A estas células se les llama genéricamente linfocitos T reguladores (Tregs). Los Tregs son capaces de bloquear la activación de linfocitos T y hacen a las células presentadoras de antígeno menos eficientes. Esta actividad supresora la pueden desarrollar secretando citocinas anti-inflamatorias como la interleucina 10 (IL-10) y el Factor Transformador del Crecimiento (TGF-beta). Otras formas de supresión se basan en provocar la muerte de los linfocitos activados a través de mecanismos citolíticos, o bien inhibiendo la maduración y función de las células presentadoras de antígeno (CPA).

Actualmente, sabemos que la falta de activación o funcionalidad de estos linfocitos T reguladores es una de las causas de que se produzcan patologías inmunomediadas (autoinmunidad, alergias...). Incluso, se ha observado que un exceso de activación de estas células puede producir una excesiva tolerancia a agentes infecciosos o incluso a células tumorales, por lo que dicha sobreactivación también puede tener consecuencias desastrosas para el individuo.

1.3 Órganos linfoides primarios. Médula ósea

Mientras los linfocitos T necesitan su propia academia (Timo) para madurar, el resto de las células que componen este sistema inmunitario (Figura 3) (neutrófilos, monocitos/macrófagos, linfocitos B, linfocitos NK, eosinófilos, basófilos…) son producidas y maduradas en la médula ósea (Figura 4).

1.3.1 Monocitos/macrófagos y células dendrítcas

Los monocitos/macrófagos y células dendríticas (Figura 5) tienen un papel clave en la defensa frente a patógenos al modular la respuesta inespecífica y específica. Su función es la de ejercer de “general del ejército inmunitario”, ingiriendo y destruyendo patógenos (fagocitosis), y actuando como células presentadoras de antígenos para los linfocitos T. Por otra parte, los macrófagos producen mediadores solubles (citocinas y quimiocinas) que participan de forma activa en la modulación de la respuesta inmunitaria.

Los monocitos/macrófagos producen y secretan una serie de citocinas que pueden inducir un efecto pro-inflamatorio (macrófagos M1) o un efecto anti-inflamatorio (macrófagos M2).

1.3.2 Linfocitos B

Los linfocitos B tienen como función principal producir las inmunoglobulinas (Igs), las cuales pueden actuar asociadas a la membrana de la célula B o de forma soluble (Figura 6).

Una vez que se ha llevado a cabo el contacto con el antígeno, las células B se activan, proliferan y se diferencian en células plasmáticas o células secretoras de anticuerpos. Una parte de los linfocitos B activados no se diferencia en células plasmáticas, sino que se convierte en células de memoria que serán las responsables de la producción de una respuesta más rápida e intensa en el caso de un nuevo contacto con ese antígeno (respuesta anamnésica o de memoria).

1.3.3 Neutrófilos

Los polimorfonuclares neutrófilos (PMN) (Figura 7) son una parte esencial de la respuesta inmune innata al ser uno de los primeros tipos celulares que migran tras una invasión por patógenos, teniendo como principal función la fagocitosis, siendo la célula protagonista de las reacciones purulentas o supurativas. Constituyen más del 90% de los polimorfonucleares circulantes, siendo la población predominante en una respuesta inflamatoria. Los PMN tienen receptores para la porción Fc de las inmunoglobulinas y para factores de complemento (C3), interviniendo en los procesos de citotoxicidad celular dependientes de anticuerpos, la cual constituye el tipo más activo de citotoxicidad en cachorros.

Al igual que los monocitos/macrófagos y células dendríticas, los neutrófilos producen la eliminación de los patógenos mediante la generación de intermediarios reactivos del oxígeno (sustancias oxidantes) y una serie de enzimas líticas que se encuentran en sus gránulos lisosomales (hidrolasas ácidas, mieloperoxidasa, muramidasa, lisozima…). A diferencia de los macrófagos, los PMN no son capaces de fagocitar repetidamente y liberan sus enzimas hidrolíticas más lentamente.

1.3.4 Eosinófilos

Constituyen entre el 2% y 5% de los leucocitos circulantes. Es una célula con capacidad fagocítica aunque menor que la de otros tipos celulares (macrófagos y neutrófilos). Sin embargo, su función primordial es la liberación al exterior del contenido de sus gránulos citoplasmáticos que poseen grandes cantidades de fosfatasa ácida y peroxidasa, particularmente importante en la respuesta frente a infestaciones por helmintos (Figura 8). El eosinófilo también tiene la capacidad de activar o estimular los plexos nerviosos asociados a la musculatura intestinal y bronquial, así como la producción de moco por parte de las células caliciformes de los epitelios.

1.3.5 Basófilos y mastocitos

Los basófilos (Figura 9) se encuentran en la circulación sanguínea en escaso número (menos del 0,2% de los leucocitos) y poseen gránulos distribuidos al azar rodeados de membrana. Intervienen en la inflamación de tipo agudo, siendo muy importantes en el aviso de alarma al sistema inmune. Poseen receptores de alta afinidad para IgE, cuya unión produce la liberación de los mediadores presentes en sus gránulos.

Los mastocitos (Figura 10) se encuentran en los tejidos corporales (epitelio de mucosas y tejido conjuntivo). Poseen gránulos que se liberan en un proceso llamado de “desgranulación”, participando también en reacciones alérgicas, y pueden actuar en conjunto con los eosinófilos para potenciar en estos la destrucción de parásitos.

Existen dos variantes fenotípicas del mastocito caracterizadas por su contenido en proteasas neutras. El fenotipo MCT contiene solo triptasa y el fenotipo MCTC contiene triptasa y quimasa. Los primeros predominan en las mucosas y los segundos, en el tejido conectivo. Estas células son capaces de producir y liberar múltiples mediadores biológicamente activos entre los que se encuentran la histamina, heparina, triptasa, quimasa, carboxipeptidasa, TNF-α y otras citocinas pro-inflamatorias. El mastocito puede ser activado e inducido a liberar los distintos mediadores por diferentes mecanismos:

• Anticuerpos. Fundamentalmente la IgE

• Neuropéptidos. Como la sustancia P

• Anafilotoxinas: C3a, C5a

• Citocinas

• Estímulos físicos: calor, frío, ejercicio, rayos ultravioleta, etc.

• Estímulos psicológicos: estrés

• Fármacos

Los mastocitos son mayormente conocidos como células efectoras de las respuestas Th2, que caracterizan principalmente a los fenómenos de hipersensibilidad alérgica. Sin embargo, también participan en la defensa frente a determinados patógenos y en la cicatrización tisular y curación de heridas, llevando a cabo igualmente labores de mantenimiento de la homeostasis, habiéndose descrito su capacidad para activarse en casos de hipoxia y falta de nutrientes a nivel tisular.

Estas células necesitan para su supervivencia y desarrollo de la expresión de un receptor, el c-Kit (CD117); un marcador empleado para establecer la gradación histológica y las respuesta al tratamiento con inhibidores de la tirosin-cinasa de los mastocitomas.

1.3.6 Células NK

Las células asesinas o agresoras naturales NK (Figura 11) derivan de la médula ósea. Su función es la de destruir células infectadas por agentes intracelulares y células tumorales, teniendo también la capacidad de responder y producir factores solubles, como el IFN-γ, que intervienen de forma decisiva en la polarización de la respuesta inmune.

1.3.7 Plaquetas

Las plaquetas, además de su participación en los procesos de hemostasia, pueden intervenir en la respuesta inmunitaria, especialmente en la inflamación. Estudios recientes han demostrado que son capaces de liberar sustancias que aumentan la permeabilidad capilar, activar el complemento y actuar quimiotácticamente sobre leucocitos. Su importancia se ha puesto de manifiesto en algunas infecciones bacterianas y hemoparasitarias.

1.4 Órganos linfoides secundarios. Linfonódulos o nódulos linfáticos

Los linfonódulos, llamados clásicamente ganglios linfáticos, son órganos encapsulados constituidos por la cápsula, el córtex, la médula y el hilio, todos conectados a través de la circulación linfática. Envueltos por una cápsula fibrosa, la linfa aferente descarga directamente en el seno subcapsular. La matriz del órgano está formada por una trama reticular que sirve para soportar toda la red vascular sanguínea y linfática, además de constituir la red sobre la que se disponen todas las células linfoides que forman el órgano en cuestión. Contienen numerosos tipos celulares entre los que se encuentran linfocitos B (zona B o cortical), linfocitos T (zona T o paracortical), células plasmáticas, macrófagos, células dendríticas, polimorfonucleares neutrófilos, mastocitos y eritrocitos. La inmensa mayoría de estas células se encuentran en la zona cortical del órgano, estando la zona medular eminentemente ocupada por células plasmáticas.

1.5 Órganos linfoides secundarios. Bazo

El bazo (Figura 13) es sumamente importante en la inmunidad tanto humoral como celular. Los antígenos son filtrados desde la sangre circulante y se transportan a los centros germinales del órgano, donde se sintetiza inmunoglobulina M. Es un órgano fundamental en la fagocitosis y defensa frente a bacterias capsuladas y hemoparásitos. Tiene función hematopoyética en el feto y cumple la misma función en animales adultos afectados por cuadros anémicos severos (hematopoyesis esplénica compensadora).

Histológicamente, el bazo se encuentra rodeado por una capa densa de tejido conectivo (cápsula), que contiene además fibras elásticas y músculo liso. De la cápsula parten tabiques hacia el interior formando compartimentos. En cada compartimento se distingue una parte externa o pulpa roja y una parte central o pulpa blanca.

La pulpa blanca está formada por tejido linfático, principalmente linfocitos y macrófagos, que se disponen alrededor de ramas de las arterias esplénicas, llamadas arterias centrales, las cuales discurren por el interior del bazo. Se pueden distinguir tres compartimentos en la pulpa blanca: la envuelta periarterial linfoide (en inglés, PALS), los folículos y la zona marginal. Es además un reservorio de linfocitos, conteniendo un 25% del total de linfocitos del cuerpo.

La pulpa roja está formada por una red densa de senos venosos llenos de sangre y los llamados cordones esplénicos (de la pulpa roja o de Billroth). Los cordones esplénicos están formados por células y fibras reticulares y por macrófagos. Las células reticulares se consideran como miofibroblastos y parecen ayudar en la contracción del bazo. Entre los cordones esplénicos se encuentran los glóbulos rojos, granulocitos y monocitos. También se pueden encontrar linfocitos y células hematopoyéticas. En la pulpa roja, los macrófagos se encargan de destruir eritrocitos y plaquetas alteradas. También es un sitio de almacén de hierro (hemosiderina), eritrocitos y plaquetas.

CAPÍTULO 2

INMUNIDAD DE MUCOSAS

Dr. Fernando Fariñas Guerrero

2.1 Introducción

Las membranas mucosas que cubren los tractos respiratorio, digestivo, urogenital, conjuntival, conducto auditivo y todos los conductos de las glándulas exocrinas, se encuentran “blindados” por una serie de mecanismos físicos y químicos que degradan y repelen a la mayoría del material “extraño” que es capaz de ocupar estos tejidos. Por si esto fuese poco, un “imponente” y especializado ejército de células y moléculas pertenecientes a la inmunidad innata y adaptativa protege a estas superficies y al compartimento interno corporal del ataque de innumerables patógenos y sustancias “inertes” ambientales. En casi cualquier especie mamífera, este sistema contiene más del 80% de las células que componen el sistema inmunitario del individuo. Estas células se acumulan y/o transitan entre varios “tejidos linfoides asociados a mucosas” (MALT), los cuales juntos forman el mayor órgano linfoide conocido en mamíferos.

El sistema inmune de mucosas tiene tres funciones principales:

1. Proteger a las membranas mucosas de la colonización e invasión por parte de patógenos ambientales.

2. Prevenir contra la entrada de antígenos no degradados, incluyendo proteínas derivadas de los alimentos, aire, etc.

3. Prevenir el desarrollo de respuestas inmunes potencialmente peligrosas frente a estos antígenos, en el caso de que estos lleguen al interior del cuerpo.

Debido a que el MALT está constantemente en contacto con innumerables antígenos extraños, este debe de ser capaz de economizar las respuestas defensivas con objeto de impedir una sobreactivación que pueda dar lugar a un daño tisular o bien agotar al sistema inmune.

La respuesta inmunitaria de las células inmunitarias intestinales frente a un antígeno extraño determina el desarrollo de tolerancia o la respuesta dirigida a la eliminación del antígeno. Si bien, la tolerancia es un estado de falta de reactividad específica, en realidad la falta de tolerancia a menudo conduce al desarrollo de procesos inflamatorios que pueden conducir a una lesión excesiva de los tejidos. Se especula que es probable que la producción de lesiones dependa de las respuestas inflamatorias dirigidas a bacterias comensales, que por otra parte son inofensivas, como puede ser el caso de la enfermedad inflamatoria intestinal en el perro y los humanos.

Por lo tanto, las respuestas inflamatorias intestinales pueden ser provocadas por la invasión de patógenos (por ejemplo, parvovirus, coronavirus, Salmonella spp, helmintos, etc.) o como consecuencia de una respuesta inmunitaria aberrante a bacterias comensales, proteínas alimentarias, fármacos o toxinas (tóxicos ambientales, toxinas bacterianas y fúngicas…).

El MALT representa un sistema inmunitario altamente especializado y compartimentado, que funciona de forma casi independiente al sistema inmune sistémico aunque en interacción con él. Multitud de trabajos han demostrado que el desafío de cualquiera de estas mucosas frente a distintos tipos de patógenos puede generar una respuesta celular y humoral local sin intervención ni reflejo de esta respuesta a nivel sérico o sistémico. Por consiguiente, la producción de anticuerpos protectores locales puede ser independiente de la respuesta de anticuerpos séricos.

El MALT está compuesto por una serie de microcompartimentos linfoides definidos anatómicamente, tales como las placas de Peyer, linfonodos mesentéricos, apéndice y ciegos, tonsilas, etc., que funcionan como los principales lugares de “inducción”, donde se inician las respuestas inmunitarias (Figura 1).

La inmunoglobulina A (IgA) constituye la clase principal de inmunoglobulina de las secreciones. La IgA que se va a transformar en IgA secretora es producida localmente por células plasmáticas. Esta IgA secretora conformada en forma dimérica (Figura 2), se une al llamado componente secretor (CS) en las membranas de las células epiteliales, y este complejo es transportado internamente hacia la luz del órgano en cuestión. La existencia de esta molécula especializada de IgA secretora explica la resistencia específica a infecciones de mucosas que en muchas ocasiones se dan en ausencia de anticuerpos séricos demostrables.

Existen multitud de anticuerpos de clase IgA secretora contra innumerables virus, bacterias, parásitos, hongos y otros agentes, como componentes de la dieta, agentes aéreos ambientales, etc. Este anticuerpo se encuentra en las secreciones locales, y la resistencia frente a estos agentes infecciosos y no infecciosos se correlaciona mejor con sus niveles en mucosas que con los niveles de anticuerpos séricos. Estudios relativamente recientes han demostrado que la IgA es incluso capaz de proteger y luchar contra células infectadas, entrando al interior celular y uniéndose al patógeno.

Entre las principales funciones de esta IgA destacan:

• Se producen en alta cantidad en las superficies mucosas.

• Resiste la actividad proteasa de la mucosa gastrointestinal.

• Inhibe la adherencia bacteriana.

• Inhibe la absorción de macromoléculas potencialmente alergénicas.

• Inhibe los efectos inflamatorios de otras inmunoglobulinas.

• Neutraliza virus tanto extracelularmente como dentro de las células epiteliales.

• Incrementa los mecanismos de defensa inespecíficos.

• Elimina antígenos de los tejidos a través del anclaje de estos a la IgA produciendo inmunocomplejos que son transportados a través de las células epiteliales (eliminación de inmunocomplejos que pueden activar el complemento en las mucosas y producir efectos inflamatorios lesivos).

Aunque el sistema secretor de IgA ha mostrado ser una importante vía efectora de la inmunidad de mucosas, la contribución de la inmunidad celular a estas superficies no deber ser desestimada. Hemos de tener presente que la inmunidad mediada por células se desarrolla antes que la inducción de anticuerpos, y se constituye en una primera línea de defensa. Dentro de esta línea defensiva de tipo celular, contamos con linfocitos Th (helper) que mediante la vía Th1 puede activar a linfocitos T citotóxicos (LTC), cuyo papel es crítico en la eliminación de patógenos intracelulares, como ya se ha comentado anteriormente. Los datos disponibles indican que los LTC son inducidos localmente en las mucosas y no migran desde sitios distantes. Es decir, LTC “residentes” en la mucosa son “inducidos” en el lugar de infección y actúan en ese lugar.

2.2 Vacunas de mucosas

Muchas infecciones representan un enorme desafío para el desarrollo de vacunas dirigidas a inducir una inmunidad que pueda prevenir la adherencia y colonización de los patógenos al epitelio de la mucosa, o incluso prevenir su penetración y replicación en dicho tejido, así como el bloquear toxinas producidas por estos patógenos.

La ruta de vacunación a través de mucosas parece ser crucial para procurar una protección efectiva contra infecciones no solo invasivas, sino también no invasivas, debido a la normalmente “impermeabilidad” de estas superficies a la transudación de anticuerpos, o transporte pasivo a través del epitelio. Pensemos que la inmensa mayoría de las vacunas que empleamos hoy en día, tanto en medicina humana como en veterinaria, están dirigidas a agentes infecciosos que tienen su entrada bien por la vía respiratoria o digestiva. Aunque las vacunas existentes en el mercado ofrecen un amplio margen de seguridad y efectividad frente a estas enfermedades, la inmunización de mucosas con vacunas mucosales ofrece la posibilidad de inmunizar al animal de forma mucho más eficaz y específica.

Entre los problemas que puede presentar la vacunación de mucosas, están fundamentalmente el que, una vez estimulada la respuesta inmune en la mucosa con formación de IgA e IgG protectora, pueden surgir dificultades. Por ejemplo, las respuestas inmunes secundarias son a veces difíciles de inducir en la mucosa previamente vacunada, a pesar que se administren dosis elevadas de vacuna. Esto se debe a que los niveles elevados de anticuerpos inducidos en la primera vacunación pueden bloquear la absorción del antígeno vacunal, y evitar que estos alcancen a las células presentadoras de antígenos. Otro problema añadido a la hora de aplicar un protocolo de inmunización mucosal es la posibilidad de que se desarrolle tolerancia al antígeno administrado debido a la presencia, a nivel de las mucosas, y sobre todo de la gastrointestinal, de linfocitos T reguladores de la respuesta que pueden activarse por sucesivos encuentros con el antígeno en cuestión, instando al resto de los linfocitos T efectores y linfocitos B a “inactivarse” frente a este, induciendo un fenómeno de tolerancia inmunológica, sobradamente conocido.

No siempre es fácil vacunar a los animales frente a microorganismos que producen o inician las infecciones en alguna mucosa. Hoy sabemos que los antígenos inactivados no son muy eficaces a la hora de emplearlos en una vacuna, ya que estos se eliminan inmediatamente en el lavado (una excepción importante es cuando los niveles elevados de antígenos vacunales se incorporan en la dieta). La única forma de inducir respuestas adecuadas a nivel de las mucosas es mediante el empleo de vacunas vivas, ya que los microorganismos vacunales pueden invadir temporalmente las membranas mucosas. Por otra parte, la vacunación sistémica o parenteral frente a la inmensa mayoría de las infecciones aporta cierto grado de inmunidad a las mucosas aunque incompleta, ya que permite transferir pequeñas cantidades de IgG desde el suero hasta la superficie mucosa. De hecho, muchas vacunas disponibles actualmente simplemente estimulan niveles elevados de anticuerpos IgG en la sangre. Estos anticuerpos son efectivos porque una vez que el patógeno invasor produce daño tisular e inician una respuesta inflamatoria, el lugar de lesión se inunda de anticuerpos de este tipo. No obstante, cada día más se piensa que esta no es una manera efectiva de aportar inmunidad mucosal.

Entre las razones que justifican la utilización de rutas mucosales de vacunación se encuentran las siguientes:

• Las infecciones afectan o comienzan siempre en una superficie mucosa, ya que la mayoría de los patógenos utilizan estas mucosas como “vía de entrada”.

• La mucosa contiene una altísima concentración de células inmunológicas (linfocitos Th, citotóxicos, linfocitos B productores de anticuerpos, etc.).

• La inmunización de mucosas genera inmunidad mucosal y sistémica, previniendo la infección, mientras que la inmunidad sistémica no protege bien las mucosas, y no previene la infección sino que la resuelve antes de que esta genere la enfermedad.

2.3 Inmunidad de la piel: un sistema inmunitario de mucosas especial

La piel constituye la primera línea de defensa frente a la invasión microbiana, y cualquier alteración en su continuidad facilita la progresión de los patógenos hacia el interior del organismo. Desde un punto de vista inmunológico, se considera como una mucosa y por eso nos ocupamos de este órgano en este capítulo.

Se observan importantes variaciones de un individuo a otro en cuanto a la composición química y el grado de humedad de la piel, pero existen unas características comunes que le proporcionan el poder de muralla protectora frente a agentes externos.

La piel no es solo una barrera física sino que en ella se localizan una serie de glándulas que producen toda una serie de “armas químicas” que contribuyen decisivamente a su defensa. Mientras que en los humanos la piel produce ácido láctico y ácidos grasos que proporcionan un manto ácido (con un pH entre 5 y 6), que dificulta el crecimiento microbiano, en el perro el pH cutáneo oscila entre 6,5 y 7,5 (7,5 de media).

En la piel se producen una serie de sustancias antimicrobianas como defensinas, catelicidinas, antileucoproteasas y otras, cuya función primordial es la de impedir la proliferación e invasión microbiana. Actualmente sabemos que en algunas patologías, como la dermatitis atópica, la producción de estas sustancias puede verse significativamente disminuida, lo que contribuye y facilita el desarrollo de infecciones secundarias.

Por si fuera poco, a la función de barrera física y química se le suma una barrera biológica formada por la microbiota cutánea, compuesta por numerosas especies de bacterias y hongos (principalmente levaduras), cuya misión consiste en actuar como defensa frente a microbios patógenos, compitiendo con estos por los nutrientes esenciales o produciendo sustancias que matan a aquellas. La piel constituye un ecosistema colonizado por una amplia variedad de microorganismos en simbiosis. La microbiota cutánea se muestra diversa y variada, siendo esta distinta dependiendo de la localización anatómica. Áreas como las axilas, piel periocular, dorso de la nariz, orejas, áreas interdigitales y zona lumbar contienen una alta biodiversidad microbiana. La fosa nasal y la conjuntiva son las regiones mucosas con una menor riqueza y diversidad, mientras que la axila y la zona dorsal de la nariz portan un gran número de especies y variedad de ellas (más de 300 géneros bacterianos distintos). Los principales phylum identificados en las diferentes regiones de la piel y superficies mucosas son las Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria y Bacteroidetes. Actualmente sabemos que los perros con dermatitis atópica muestran una microbiota alterada y menos biodiversa que los perros sanos, demostrándose una menor abundancia de determinadas proteobacterias como las de género Raistonia, y un incremento significativo de bacterias pertenecientes a otros géneros como Alicyclobacillus, Bacillus, Corynebacterium, Staphylococcus y Sphingomonas.

La respuesta inmune cutánea (tanto innata como adaptativa) involucra la acción coordinada de células dérmicas y epidérmicas mediada por una intrincada red de citocinas. El SALT (del inglés, Skin Associated Lymphoid Tissue) se encuentra clásicamente integrado por células residentes en la epidermis y dermis. Así por ejemplo, en el área perivascular de las vénulas poscapilares de la dermis papilar, existe una gran concentración de células relacionadas con la respuesta inmune (mastocitos, macrófagos, células dendríticas y linfocitos T). Este emplazamiento anatómico, denominado unidad perivascular dérmica (UPVD), se convierte en un lugar de gran actividad durante los procesos inflamatorios. La actividad concertada de los distintos elementos celulares del SALT dota a la piel de protección inmunitaria frente a agresiones externas y frente al desarrollo de neoplasias cutáneas. En resumen, la actividad inmune en la piel se desarrolla a través de mecanismos en los que intervienen células residentes en ella y otras que comparte con otros tejidos y sistemas (Figura 3).

CAPÍTULO 3

INMUNIDAD FETAL Y NEONATAL CANINA

Dr. Fernando Fariñas Guerrero

3.1 Introducción

Después de abandonar el medio uterino estéril, los cachorros recién nacidos se exponen a un medio ambiente contaminado con una ingente cantidad de microorganismos a su alrededor. Aunque los recién nacidos son capaces de generar respuestas inmunitarias, estas son poco satisfactorias debido a la inmadurez de los mecanismos de protección y al retraso en el inicio de los mecanismos celulares y humorales necesarios para dicha protección. Por lo tanto, a menos que se disponga de asistencia inmunológica materna, los recién nacidos presentan mayor probabilidad de sucumbir frente a agentes infecciosos inocuos para los adultos.

Tal como ocurre en la vida intrauterina, los cachorros recién nacidos son capaces de responder a determinados antígenos específicos en diferentes momentos de su vida; mientras que pueden generar una respuesta humoral el primer día de vida frente a algunos antígenos, requieren semanas o meses para responder a otros.

3.2 Desarrollo de la inmunidad in utero

Durante la vida fetal intrauterina tiene lugar el desarrollo progresivo de los diversos y distintos órganos, células y moléculas del sistema inmunitario. El establecimiento de una respuesta inmunitaria cuando el feto se expone a un antígeno depende del estadio de desarrollo fetal y de la naturaleza del antígeno.

El desarrollo intrauterino del tejido linfoide fetal canino comienza con la formación del timo (órgano que produce linfocitos T, célula clave en el establecimiento de la respuesta inmune) en el día 27 de gestación, completándose su formación aproximadamente el día 45. A los 40 días de vida intrauterina, el feto ya puede responder a algunos antígenos víricos y a estimulantes de la división linfocitaria. Diez días más tarde, algunas poblaciones de linfocitos B son capaces de llevar a cabo una respuesta humoral a base de anticuerpos (Figura 1).

3.3 Inmunidad materna

Como en cualquier otra especie doméstica, se asume que el cachorro recién nacido tiene todos los componentes anatómicos de un sistema inmunitario inmaduro funcionalmente, encontrándose en ese momento bajo la influencia regulatoria del sistema inmune materno.

El mejor aspecto documentado del desarrollo del sistema inmunitario canino se refiere al requerimiento esencial de transferencia pasiva de inmunidad vía calostral. La especie canina tiene una placentación endoteliocorial zonaria, donde se establece una barrera relativamente impenetrable que dificulta la transferencia de anticuerpos desde la madre al feto. Se acepta generalmente que a través de esta barrera, pueden pasar pequeñas cantidades de anticuerpos tipo IgG llegando a alcanzar un 5-10% de los niveles normales del perro adulto.

En las primeras 24 horas tras el nacimiento, el cachorro debe ingerir calostro rico en inmunoglobulinas, lo cual va a proveerlo de una inmunidad humoral y celular pasiva. Una vez ingerido el calostro, se van a absorber los anticuerpos, principalmente de tipo IgG, IgM e IgA. En este último caso no se sabe muy bien si la IgA calostral es absorbida y re-excretada o si no se absorbe y simplemente se mantiene en la luz intestinal. Existe una variación considerable entre camadas en cuanto a la eficiencia de la absorción de inmunoglobulina calostral, dependiendo esta de factores como el tamaño y fortaleza de los recién nacidos o de las capacidades maternas de la perra.

Varios estudios han examinado la composición inmunoglobulínica del calostro y la leche canina. Así se ha demostrado que el calostro canino es rico tanto en IgG como en IgA. Hasta una fecha relativamente reciente, el interés relacionado con la transferencia pasiva de inmunidad se ha centrado principalmente en las inmunoglobulinas calostrales, mientras que otros componentes celulares y humorales no han recibido la atención adecuada. Sin embargo, el calostro canino contiene más de un millón de células/ml entre las que abundan linfocitos, neutrófilos, macrófagos y células epiteliales. Los linfocitos calostrales maternos son células funcionales que se transfieren al neonato y desarrollan funciones inmunitarias en este. Los neutrófilos parece que no desarrollan un papel principal en la defensa del recién nacido, sin embargo, los macrófagos pueden actuar produciendo citocinas y como células presentadoras de antígeno. Igualmente, el calostro es rico en citocinas entre las que se incluyen varias interleucinas, interferón-γ (molécula antiviral y activadora de la inmunidad celular) y factores de crecimiento de colonias (activadores de la hematopoyesis y granulopoyesis). Otras sustancias de interés que podemos hallar en el calostro son la lactoferrina, molécula que “secuestra” el hierro libre y lo hace no disponible para las posibles bacterias invasoras, el complemento y la lisozima (agente antibacteriano).

Los cachorros recién nacidos presentan concentraciones séricas de IgG de 1,2 mg/ml, que se incrementan a 23 mg/ml 12 horas después de la ingestión de calostro. Las concentraciones séricas de IgA e IgM son menores (0,45 mg/ml y 0,2 mg/ml, respectivamente). La ingestión de estas inmunoglobulinas maternas supone un arma de doble filo, porque por una parte es un proceso vital para el recién nacido, ya que algún fallo en este mecanismo hace a este susceptible de infecciones neonatales a menudo mortales, pero por otro lado, la presencia de altas concentraciones de inmunoglobulinas maternas mantiene inhibida la respuesta inmunitaria propia del cachorro. Esta inmunidad no se empieza a establecer hasta que la concentración de anticuerpos maternos ha descendido lo suficiente (la vida media de un anticuerpo materno IgG es de aproximadamente 8 días). Además, se ha sugerido que la tasa de crecimiento del recién nacido contribuye a la velocidad de degradación de los anticuerpos maternos, siendo las razas de crecimiento más rápido las que más rápidamente eliminan estas inmunoglobulinas.

Algunos estudios han puesto en evidencia que en ausencia de transferencia de inmunoglobulinas maternas los cachorros son capaces de responder a antígenos (por ejemplo, vacuna de parvovirus) tan tempranamente como a las dos semanas de edad. Incluso algunos estudios han mostrado que cachorros de un día de edad que no han recibido anticuerpos maternos, cuando son vacunados con vacuna viva frente a parvovirus o moquillo, desarrollan una respuesta serológica a los 21-91 días post-vacunación similar en magnitud a la respuesta de un cachorro más mayor.

El tiempo en el que un cachorro llega a hacerse inmunocompetente (generalmente aceptado entre las 6 y 12 semanas) depende de la concentración de anticuerpos maternos ingeridos, lo cual significa que no se puede establecer una medida o valor medio que asegure predecir cuándo un cachorro en particular se hace inmunocompetente. Esto es muy importante a la hora de plantear un programa vacunal. Está claro que no todas las vacunas funcionan por igual ni son capaces de “superar” esa interferencia materna, existiendo en el mercado algunas que sí tienen la capacidad de estimular la inmunidad del recién nacido incluso en presencia de anticuerpos maternos, superando el umbral de interferencia establecido por estas.

3.4 Maduración neonatal