Aspectos generales de la Inmunidad de Mucosas

Impacto de la Microflora Intestinal normal en la fisiología intestinal.

La microflora intestinal normal es un factor clave en la función gastrointestinal. Existe una biomasa (microbioma) de al menos 1014 bacterias en el tracto gastrointestinal, esto tiene una finalidad biológica. A través de sus actividades enzimáticas, la microflora del colon es capaz de degradar los polisacáridos no digeridos por el cuerpo transformándolos en ácidos grasos de cadena corta: acetato, propionato, y butirato.  Este último, el mayor sustrato de energía para las células epiteliales del colon, además es un potente inhibidor de vías pro-inflamatorias intestinales. Las enzimas de la microflora bacteriana permiten al huésped la recuperación energética por la utilización de polisacáridos de la dieta; también la microflora regula la producción de diferentes vitaminas (especialmente vit.B y K).
Se ha demostrado recientemente la influencia de la microflora en las funciones tróficas incluyendo la angiogénesis y la diferenciación y proliferación de las células epiteliales del intestino. Esto se ha comprobado por ejemplo con un representante importante de la microflora, el Bacteroides thetaiotaomicron, y su interacción con las células epiteliales. Estas cepas bacterianas igual que otros probióticos (Lactobacillus casei) producen factores solubles termolábiles que incrementan la galactosilación del mucus y son capaces por lo tanto de modular la glicosilación modificando la distribución celular y subcelular de los glicanos en las células epiteliales. Su importancia radica en que disminuye la capacidad por ejemplo de algunos virus (rotavirus) para infectar y producir patología intestinal.
Se conoce también la influencia de la microflora intestinal en la expresión genética del huesped y el desarrollo del sistema inmune. Las bacterias son capaces de modular la expresión de genes que codifican para citoquinas inflamatorias a través de los Toll-Like-receptors (TLRs) y el factor de transcripción nuclear NFkB, activando al sistema inmune innato.
Otro ejemplo importante de la modulación de genes relacionados con la inmunidad son las defensinas, que son importantes componentes de las defensas innatas del organismo. Las defensinas son pequeños péptidos con propiedades antimicrobianas secretados por las células de Paneth (localizadas en las criptas de las vellosidades intestinales) cuando estas son expuestas a bacterias (Gram+ o Gram-) o antígenos bacterianos (lipopolisacáridos, etc.). Las bacterias comensales modulan la transcripción de genes que se expresan en las células de Paneth para la síntesis de defensinas y otros péptidos, y ejercen propiedades antimicrobianas. Recientemente se ha demostrado que probióticos como el Lactobacillus casei inducen la secreción de alfa- defensinas por las células de Paneth.

INMUNIDAD DEL TRACTO GASTROINTESTINAL

La mucosa intestinal está bien organizada para cumplir con dos funciones fundamentales, y en parte conflictivas entre sí, la absorción de nutrientes esenciales, para lo cual la mucosa intestinal tiene una enorme area de superficie (>300m2), y la necesidad de excluir del acceso a substancias extrañas que ingresan al organismo. La mayoría de las proteínas de la dieta pasan a aminoácidos por acción de las enzimas proteolíticas, pero parte de las proteínas ingeridas se absorben como péptidos, inmunológicamente reconocibles.
La entrada del antígeno (Ag.) es regulada por mecanismos inmunológicos inespecíficos en el tracto gastrointestinal, así como por la estructura física del propio epitelio.
Las dos primeras barreras y como primera línea de protección contra substancias extrañas (ejemplo: bacterias y moléculas proteicas intactas) la componen la microflora intestinal y el epitelio (mucosa) intestinal:

1)   La microflora intestinal normal, además de lo que se mencionó anteriormente, compite con potenciales bacterias patógenas por el mismo nicho ecológico dentro del intestino humano por lo cual desempeña un papel de protección fundamental.

2)  La mucosa del tracto gastrointestinal con:
* El ácido gástrico, ante el cual la mayoría de las bacterias no sobrevive
* La secreción mucosa, que previene la adhesión de bacterias patogénicas en la superficie intestinal, estas mucinas forman un biofilm protector.
* Las enzimas digestivas, y el peristaltismo (contracciones intestinales) que hacen a la adhesión más dificultosa. También péptidos antibacterianos como alfa y beta defensinas, lisozima y lactoferrina.
* La capa de enterocitos, las células absortivas intestinales que forman una capa con uniones estrechas que previenen la penetración de substancias extrañas.

Finalmente el sistema inmune de mucosas, propiamente dicho:
3)   Esta línea de defensa es la barrera inmunológica constituída por el GALT o sistema inmune de mucosas asociado al intestino, con un sistema inmune de mucosa organizado: placas de Peyer y nódulos linfoides, y tejido linfático submucoso difuso. La células M y las células dendríticas, como transportadoras y presentadoras de antígenos, respectivamente, están en contacto estrecho con linfocitos de la mucosa intestinal, ejemplo en lámina propia: linfocitos T CD4, CD8, LTreguladores, y LB con plasmocitos productores de IgA, y llinfocitos T intraepiteliales CD8 supresores.

Este Cuadro representa los tres sistemas de mucosa integrados:

Tras la entrada de un péptido antigénico en el tracto intestinal pueden ocurrir tres tipos de respuestas inmunes: 1- Tolerancia sistémica para inmunidad celular y humoral, como respuesta normal. 2- Respuesta inmune local en la mucosa, con la producción de IgA. 3- Activación sistémica que puede afectar a ambos brazos del sistema inmune (humoral y celular). El desafío antigénico, inclusive el de una bacteria láctica probiótica, en una mucosa resulta en inmunidad protectiva hacia el mismo atg. en mucosas distantes por la migración de los precursores de LB a los sitios efectores de la inmunidad de mucosa (homing en lámina propia).