El sistema inmune de las aves - una breve revisión

Para entender el proceso de las enfermedades y su prevención mediante las vacunaciones se requieren conocimientos básicos del sistema inmunológico de las aves, el cual está compuesto por varias líneas de defensa para prevenir la entrada de los patógenos e impedir que ocurra la infección. La presente revisión se publica para recordar las complejidades de este importante sistema.

Inmunidad innata vs. de adaptación

El sistema inmune de las aves comprende dos tipos de inmunidad, a saber: innata y de adaptación. La inmunidad innata se puede considerar como el conjunto de herramientas más básicas con que cuenta el organismo para combatir la infección, incluyendo las barreras físicas y químicas, las proteínas de la sangre y las células fagocitarias. La piel, el epitelio de los sistemas respiratorios y digestivos, y las secreciones gástricas son ejemplos de las diversas barreras físicas y químicas para evadir a los patógenos.

La inmunidad innata se considera como la primera línea de defensa y carece de especificidad, lo cual le permite proteger contra muchos tipos de patógenos. La inmunidad de adaptación se inicia cuando la inmunidad innata no logra detener a algún patógeno invasor y desarrolla el reconocimiento enfocado a las características moleculares específicas del patógeno, dando como resultado una serie de sucesos que eliminan a dicho patógeno y establecen la protección contra desafíos subsiguientes. Esta protección específica puede ser el resultado ya sea de la inmunidad pasiva o de la inmunidad activa.

La inmunidad pasiva se fundamenta en los anticuerpos maternos presentes al nacer, que proporcionan al pollo protección contra los diferentes agentes con que fue vacunada la gallina o a los cuales se expuso en cualquier periodo de su vida.

La inmunidad activa es la que desarrolla el ave mediante la exposición directa a los patógenos, ya sea por infección natural o por vacunación, y se puede subdividir en inmunidad humoral e inmunidad mediada por células.

Inmunidad humoral

Los anticuerpos o inmunoglobulinas son la unidad funcional de la inmunidad humoral. Son secretados por las células plasmáticas, que son un tipo de linfocitos B. Las inmunoglobulinas se encuentran en los tejidos corporales y en los espacios tisulares, y son más efectivas en la eliminación de los patógenos extracelulares. Reaccionan ante las proteínas de superficie de las bacterias, parásitos o virus, adhiriéndose a moléculas específicas del patógeno. El aparato inmunológico de las aves comprende tres clases o isotipos de inmunoglobulinas: IgM, IgG e IgA (algunos autores denominan IgY a las IgG de las aves).

Cuando un anticuerpo interactúa con el antígeno, activa e intensifica a los mecanismos efectores para ayudar a la eliminación del patógeno. Estos mecanismos son la activación de la vía clásica del complemento directamente sobre el antígeno, la preparación del antígeno para la fagocitosis mediante la opsonización, la aglutinación o precipitación, y la neutralización del antígeno impidiendo que penetre a la célula. Además, los anticuerpos se pueden unir a los antígenos expresados sobre la superficie externa de las células infectadas, desencadenando así la actividad de las células asesinas para eliminar a las células infectadas o neoplásicas mediante un proceso conocido como citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos.

Clases de linfocitos

En las aves existen dos tipos de linfocitos: los linfocitos B y los linfocitos T. La letra asociada con cada tipo representa su sitio de diferenciación: B para la bolsa de Fabricio y T para el timo. Cada tipo desempeña un papel muy diferente, pues los linfocitos B están más asociados con la inmunidad humoral mientras que las células T son los componentes principales de la inmunidad mediada por células. Los linfocitos B se originan en los folículos linfoides de la bolsa de Fabricio y son los encargados de la producción de anticuerpos, además de que son muy importantes en el control de los patógenos extracelulares, como las bacterias.

Los linfocitos T completan su maduración al pasar de la corteza a la médula del timo, para luego pasar a la circulación general a través de los vasos medulares. Los linfocitos T se pueden clasificar de acuerdo con el papel que desempeñan y con los marcadores que tienen en su superficie.

Órganos linfoides

Varios órganos linfoides del cuerpo de las aves funcionan para diferenciar a las células inmunes, ya sea como órganos linfoides primarios o secundarios. El timo, la bolsa de Fabricio y la médula ósea son considerados como los órganos linfoides primarios de las aves, mientras que los secundarios son el bazo, los tejidos linfoides asociados a las mucosas, los nódulos linfáticos y los centros germinales.

El timo es un órgano plano y lobulado que se encuentra en el cuello, en íntima asociación con el nervio vago y con la vena yugular. Es el sitio donde se desarrollan principalmente los linfocitos T. Aproximadamente del 5 al 20% de la población linfoide está constituido por las células B, aunque su porcentaje depende de la edad.

La bolsa de Fabricio es un órgano exclusivo de las aves y es el único sitio de maduración y diferenciación de las células B. Es un saco ciego que se encuentra en la cara dorsal de la cloaca. Su superficie interna está cubierta con pliegues longitudinales grandes y pequeños, dentro de los cuales se encuentran los folículos de la bolsa de Fabricio, que son en total aproximadamente de 8,000 a 12,000 y cada uno contiene una médula y una corteza. En la corteza se encuentran grandes cantidades de linfocitos acomodados de manera muy compacta. Los linfocitos se exponen a los antígenos externos por su paso a través de la cloaca, con la presentación de los antígenos por las células epiteliales fagocitarias especializadas a los linfocitos en desarrollo. Dentro de cada folículo los linfocitos están atravesando por un proceso de conversión de genes para generar diversidad antigénica. Una vez maduros, los linfocitos B pasan al sistema circulatorio y a los órganos linfoides periféricos, listos para encontrarse con el antígeno específico para el cual están programados a reconocer. Al enviar a los linfocitos B específicos a la periferia, el aparato inmunológico mantiene su capacidad de responder a los antígenos y producir la inmunidad humoral después de que la bolsa de Fabricio sufre regresión naturalmente alrededor de las 14 a 20 semanas.

El bazo, que es el órgano donde predominan los linfocitos, es un sitio importante de procesamiento de antígenos y producción de anticuerpos en las aves maduras. En el embrión en desarrollo, este órgano es donde principalmente se producen los granulocitos para luego convertirse en un órgano de defensa que contiene múltiples cúmulos de linfocitos especializados y macrófagos importantes para el procesamiento de los antígenos.

Los tejidos linfoides asociados a las mucosas se encuentran en diversas partes del cuerpo como en el tracto gastrointestinal y en la cabeza. El tejido linfoide asociado al tracto gastrointestinal (GALT, por sus siglas en inglés) incluye nódulos linfoides agregados, como por ejemplo las tonsilas cecales y el divertículo de Meckel, las placas de Peyer y una tonsila esofágica descrita recientemente. Se pueden encontrar cúmulos de linfocitos a todo lo largo del tracto gastrointestinal en el epitelio (IEL) y en la lámina propia (LPL), que son dos de las capas que constituyen a la pared del intestino. Estos cúmulos están formados principalmente por células T y desempeñan un papel importante en el reconocimiento de los antígenos y en la transducción de señales.

Las tonsilas cecales son los centros más grandes del GALT y contienen tanto linfocitos T como linfocitos B. Estas tonsilas funcionan como localización alterna para la diferenciación de las células B y desempeñan un papel importante para la producción de anticuerpos y en las funciones de la inmunidad mediada por células. Es frecuente utilizar a las tonsilas cecales como sitios para el aislamiento de virus en caso de infecciones crónicas como la bronquitis infecciosa.

Las placas de Peyer son cúmulos densos de células linfoides que pueden estar presentes en varios lugares a lo largo del tracto gastrointestinal, siendo su principal localización la unión ileocecal. Las placas de Peyer parecen ser el principal sitio de inducción de las respuestas con IgA contra los patógenos y los antígenos sin digerir. El divertículo de Meckel, que es el remanente del saco vitelino en el intestino delgado, se transforma en un tejido linfoide altamente desarrollado que contiene centros germinales o células B y macrófagos.

En el tracto respiratorio, las aves presentan tejidos linfoides asociados a la tráquea y a los bronquios. A lo largo de la tráquea es normal encontrar una pequeña cantidad de infiltración linfoide en la lámina propia, y su cantidad depende de la edad y de los estímulos antigénicos. Las aves comerciales con buen estado de salud tienen un tejido linfoide bien desarrollado en la tráquea debido a la vacunación y al estímulo antigénico ambiental. El tejido linfoide asociado con los bronquios (BALT) está compuesto por linfocitos B y T, que forman nódulos bien diferenciados a lo largo de los bronquios primarios y secundarios. El BALT también contiene linfoepitelio, células dendríticas, macrófagos, heterófilos y, cuando está estimulado, células plasmáticas y centros germinales. En el tracto respiratorio de las aves los heterófilos son un componente importante del mecanismo de defensa, toda vez que los macrófagos son relativamente escasos en el árbol bronquial.

En la cabeza existen varios tejidos linfoides conocidos colectivamente como tejidos linfoides asociados con la cabeza (HALT), que incluyen a la glándula de Harder, la glándula lagrimal, el tejido linfoide asociado con la conjuntiva, los infiltrados de células linfoides de la lámina propia de la cavidad nasal y otras estructuras de la laringe y la nasofaringe. La glándula de Harder se encuentra detrás del globo ocular, dentro de la órbita y es el principal órgano linfoide secundario del HALT. Es la principal glándula accesoria secretora de anticuerpos del aparato lagrimal y es importante en el desarrollo de la inmunidad después de la vacunación. La glándula de Harder contiene grandes cantidades de células plasmáticas, constituidas en un 80 ó 90% por células B. El conducto de la glándula de Harder contiene un bien poblado infiltrado de células linfoides subepiteliales y parece desempeñar un papel de gran importancia en el estímulo antigénico, mientras que la glándula en sí es la principal porción efectora. La glándula lagrimal es mucho más pequeña que la Harder y contiene algunas células plasmáticas, pero el número de éstas aumenta después de un estímulo o si se elimina la glándula de Harder. Se ha demostrado que los niveles de IgA son específicos contra el virus de la bronquitis infecciosa y su número está directamente relacionado con la resistencia a la infección con dicho virus.

Herramientas para medir las respuestas inmunes

Las herramientas de diagnóstico que se utilizan rutinariamente para evaluar los niveles de anticuerpos miden directamente la cantidad de inmunoglobulinas producidas en respuesta a algún antígeno en particular. Las más sencillas de estas pruebas son las de aglutinación en placa para Mycoplasma, en las cuales se observa una reacción de aglutinación si hay presencia de determinadas cantidades de IgM en el suero, que sean refractarias para la infección activa. Las pruebas de inmunoabsorción ligada a enzimas (ELISA) miden la respuesta de IgG contra una amplia gama de patógenos de las aves. Existen en el mercado varios Kit (ELISA indirecta, directa y competitiva), pero en general la tecnología cuantifica los niveles de anticuerpos usando inmunoglobulinas conjugadas contra los patógenos de las aves, con una enzima que luego reaccionan con el sustrato correspondiente para crear un cambio de color sobre una placa recubierta con un antígeno. En una prueba indirecta de ELISA, como las que se usan en la enfermedad de Newcastle, el nivel del cambio de color guarda relación directa con la cantidad de anticuerpos detectados en la muestra.

Actualmente se están utilizando nuevas técnicas moleculares para comprender más a fondo el sistema inmunológico de las aves. Se han desarrollado anticuerpos monoclonales para reconocer poblaciones de células de aves y se han utilizado para examinar el papel de los diferentes tipos de células en sus diversas localizaciones dentro del organismo del ave. Se ha determinado la secuencia y se han clonado así importantes citocinas para el funcionamiento de las células T, existiendo ya disponibles citocinas recombinantes para la detección, cuantificación y neutralización de la producción de citocinas.